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Selbsttätig ununterbrochen arbeitender Apparat zur Extraktion der
Zuckerstoffe aus zuckerhaltigen Pflanzen Die Erfindung betrifft eine Reihe von Verbesserungen
an den Apparaten zur kontinuierlichen Behandlung durch Diffusion von zuckerhaltigen
Pflanzen und allgemein aller Produkte, welche durch Waschen, Laugen, Diffusion oder
eine andere kontinuierliche und methodische Behandlung in einerFlüssigkeit lösliche
Produkte liefern. Die Verbesserungen beziehen sich im besonderen auf Apparate mit
einer Transportvorrichtung, die in einer dicht geschlossenen Leitung liegt und die
feste Substanz in Berührung mit dem Wasser fortbewegt.
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Die Verbesserungen der Erfindung haben im besonderen den Zweck, den
Apparat selbsttätig zu gestalten, so daß derselbe stillsteht, wenn die Zufuhr des
Ausganggmaterials (Rübenschnitzel oder andere feste Stoffe) oder der Extraktionsflüssigkeit
unterbrochen wird und sich selbsttätig wieder in Gang setzt, wenn die Zufuhr wieder
normal wird. Diese Selbsttätigkeit gestattet auch die Arbeits-«-eise des Apparates
den Veränderungen der Menge, der Dichte, der Temperatur der aus dem Apparat austretenden
Flüssigkeit anzupassen. Der regelmäßige Gang der ununterbrochenen Extraktion erfordert
bekanntlich eine genaue Dosierung der entsprechenden Mengen des zu erschöpfenden
Materials und der Extraktionsflüssigkeit. Man kann im besonderen, wenn man zur Extraktion
des Zuckers clie Diffusion verwendet, eine konstante Konzentration des Saftes einerseits
und eine vollkommene Erschöpfung der Schnitzel andererseits nur erhalten, wenn das
Verhältnis zwischen fester Substanz und Flüssigkeit sowie die Dauer der gegenseitigen
Berührung und die Temperatur konstant erhalten bleiben. Es ist demnach unumgänglich,
daß Tier Apparat stillgesetzt wird, sobald die Zuführung der Rohstoffe eine Störung
erleidet.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung gestattet beim Aussetzen der Zufuhr
des Auslaugegutes oder der Auslaugeflüssigkeit zum Apparat die Transportvorrichtung
sowie jegliche Zufuhr an Material zum Apparat anzuhalten, den Saftaustritt aus dem
Apparat auszusetzen und die Heizung zwecks Vermeidung der LTberhitzung der im Apparat
stillstehenden Rübenschnitzel zu steuern sowie die Transportvorrichtung und die
verschiedenen
sonstigen angehaltenen Vorrichtungen wieder in Gang
zu setzen, sobald die Materialzufuhr wieder beginnt.
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Diese verschiedenen Steuerorgane werden durch eine Vorrichtung betätigt,
welche aus einem verstellbaren, unter dem Einfluß des Zustromes des festen Stoffes
stehenden Teil und einem verstellbaren, unter dem Einfluß des Zustromes flüssigen
Stoffes stehenden Teil besteht.
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Eine Anlage gemäß der Erfindung ist schematisch in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt.
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Abb. i zeigt dieselbe in Vorderansicht, teilweise im Schnitt und Abb.
2 in seitlicher Ansicht.
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Der Diffusionsapparat gemäß der dargestellten Ausführungsform ist
von der Art von Apparaten, bei denen eine bestimmte Anzahl senkrecht stehender Rohre
B, C, D, F_ aus Stahlblech mit einfacher oder mit Doppelwandung zur Beheizun.g
vorgesehen ist. Die Rohrsäulen legen sich mit ihren unteren Enden auf Gußsockel
i und 2 auf und sind zu je zwei an ihren oberen Enden durch Gehäuse 3 und .4 verbunden.
Bei dem dargestellten Beispiel sind vier Säulen vorhanden, wovon die beiden mittleren
geringerer Höhe sind als die beiden äußeren. Das Gehäuse d. besteht aus zur Untersuchung
und zur Vornahme von Reparaturen abnehmbaren Teilen 5, 6. Auf dasselbe ist ein Abzugsrohr
7 aufgesetzt, um die von dem Behandlungsmaterial mitgerissenen sowie die bei dessen
Erhitzung sich enhvickelnden Gase austreten zu lassen. Die Transportvorrichtung
bewegt sich waagerecht durch das obere Gehäuse 3, welches eine Austrittsöffnung
8 für die ausgelaugten Schnitzel trägt. In die Gehäuse i, +, 2 sind lose sich drehende
Räder .9 eingesetzt, über welche die Ketten oder Kabel der Transportvorrichtung
laufen. Ein lose drehbares Rad io des oberen Gehäuses liegt in Höhe der Austr ittssäule
E für die ausgelaugten Schnitzel und ein Treibrad. i i, welches durch ein Zahnrad
12 in Bewegung gesetzt wird, in Höhe der Säule B für den Eintritt der Schnitzel.
Am Zahnrad 12 greift unter Vermittlung eines Getriebes ein Motor ein; von diesem
ist lediglich schematisch der Stromzufuhrunterbrecher 13 zeichnerisch dargestellt.
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Die Transportvorrichtung besteht aus einem mittleren Kabel oder aus
zwei seitlichen Ketten oder Kabeln und aus Transportplatten mit Durchlochungen.
Die aus der Schnitzelmaschine austretenden Schnitzel fallen in ,den oberen Teil
14 eines Aufzuges 15, der sie in den Aufgabetrichter A schüttet. Von hier -werden
die Schnitzel im oberen Teil zwischen die Platten der Transportvorrichtung verteilt
und gehen nacheinander durch die Rohre B, C, D, E uin durch die Entleerungsöffnung
8 aus dem Apparat auszutreten.
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Die in einem hochgestellten Behälter F befindliche Auslaugeflüssigkeit
wird den ausgelaugten Schnitzeln in die Säule E bei 1C> entgegengeführt, geht dann
in dieser Säule nach unten und reichert sich nach und nach an, um in der Nähe des
oberen Teiles der Säule B auszutreten. Es sind zwei Austrittsöffnungen 17, 18 für
den Saft in verschiedener Höhe angebracht, um die Flüssigkeit nach Maßgabe gegebenenfalls
eintretender Veränderungen in der statischen Belastung austreten zu lassen. Diese
Veränderungen entstehen beispielsweise durch die wechselnde Durchlässigkeit oder
den wechselnden Widerstand derSchnitzel, je nachdem sie fein oder grob geschnitten
oder je nachclein sie verdorbenen, gefrorenen oder fauligen Rüben entstammen. Zur
Unterstützung der Diffusion der Schnitzel ist es empfehlenswert, sie zu erwärmen
oder zu brühen, bevor man sie mit dein heißen Zuckersaft, der aus den Apparat heraustritt,
in Berührung brin-t. Dies geschieht mittels eines Erhitzers i9, in welchem ein dreimanteliger
Teil der Rohrsäule B den Saft unter Vermittlung einer Pumpe 2o erhitzt.
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Die Leitungen für den Heizdampf (Abdampf) sind auf der Zeichnung voll
ausgezogen dargestellt und die Leitungen für das Kondensat gestrichelt. Letztere
führen zu einem selbsttätigen Entleerungsgebäus(: -21. Eine Entleerungspumpe 22
ist in der Grube angeordnet, wenn der untere Teil des Apparates unter dem Boden
liegt.
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Es ist auch eine Leitung 23 für Frischdampf, vorhanden, um die Anlage
in Betrieb zu setzen, falls kein Abdampf zur Verfügung steht.
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Gemäß der Erfindung ist der Aufgabetrichter A für die Schnitzel frei
oberhalb des Apparates an Seilen 24. aufgehängt, welche über Scheiben geführt sind
und an ihrem anderen EndeGegengewichte25 abstützen. An diesen Trichter sind Hebel
26 in einer gewissen Anzahl angelenkt, die um feste Achse 27 schwingen und
durch Seile, Ketten, Hebel an Regelvorrichtungen angeschlossen sind.
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Eine dieser' Vorrichtungen ist ein Unterbrecher 13, welcher den Stromkreis
des die endlose Transportvorrichtung bestätigenden elektrischen Motors öffnet bzw.
schließt.
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Einer der Hebel steuert den Absperrschieber 28 für den Heizdampf;
damit bei Stillstand des Apparates die Schnitzel nicht überhitzt werden. Sind andere
Antriebsniaschinen vorgesehen, so führt der Absperrhebel zu den entsprechenden Steuerorganen.
Die
anderen Hebel steuern ein den Einlaß der Auslaugeflüssigkeit in den Apparat regelndes
Organ 29, ein den Auslaß des Zuckersaftes regelndes Organ 30 und ein den
Heizdampf einlaß regelndes Organ 31.
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Der Trichter A ist mit einem Doppelmantel versehen, der einen ringförmigen,
in Reihe zwischen dem Speisereservoir F und dem Eimaß der Flüssigkeit in den Apparat
16 angeordneten Behälter K bildet. Die Abteilung K ist durch biegsame Leitungen
32 einesteiles mit dem Behälter F und andernteils mit der Säule E verbunden. Die
Abutessungen der Rübenschn.itzelabteilung des Trichters A sowie der Flüssigkeitsabteilung
K sind derart bestimmt, daß sie, wenn sie gefüllt sind, gleiche Gewichte der Flüssigkeit
und der Rübenschnitzel enthalten; überdies werden Gegengewichte 25 so bemessen,
daß sich der Trichter, vermehrt um das Höchstgewicht der Rübenschnizel oder der
Flüssigkeit, (las er aufnehmen kann, mit den Gegengewichten im Gleichgewicht befindet.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: ormal nehmen dieRübenschnitzel im
Aufgabetrichter eine Höhe ein, die infolge des regeltnäßigett Ganges der Transportorgane
wesentlich gleich bleibt. Leert sich der Trichter aus irgendwelchem Grunde (Anhalten
der Schnitzelmaschine), so hebt er sich unter der Wirkung des Gegengewichtes 25,
selbst wenn die Abteilung K mit Flüssigkeit gefüllt ist. 1?benso hebt er sich, wenn
ungeachtet der Füllung mit Rübenschnitzeln die Abteilung K ';eine Flüssigkeit enthält.
In beiden Fällen belangen durch das Hochgehen des Trichters ;lie verschiedenen Hebel
26 zur Wirkung, so (Aal!) gleichzeitig die Sperrung des Zuflusses der Auslaugeflüssigkeit
bei 29, der Stillstand des Transporteurs durch Öffnet' des Stromunterbrechers 13,
die Absperrung der zuckerhaltigen Flüssigkeit bei 30, die Unterbrechung des Heizdampfeinlasses
bei 31 und Öffnung des Dampfaustrittsventils 28 bewirkt wird. Steigt das Niveau
der Schnitzel in denn Aufgabetrichter infolge übermäßiger Zufuhr, so legt sich der
Trichter auf den oberen Teil des Gehäuses 3 und hat keinen Einfluß mehr auf die
verschiedenen Regelorgane. Die Schnitzel werden sich infolgedessen über den Rand
des Trichters erheben, und das Personal, welches dadurch aufmerksam gemacht wird,
kann sofort die Zufuhr abstellen. Die durch den Aufgabetrichter bewirkte Regelung
kann auch auf eine Regelung nur einzelner Teile beschränkt werden, z. B. auf die
Regelung des Eintritts der Extraktionsflüssigkeit sowie auf die Schaltung der Transportvorrichtung.
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Es können auch an Stelle eines Trichters mit einem einen Flüssigkeitsbehälter
bildenden Doppelmantel und einer von 'diesem gesteuerten Reglergruppe zwei Gruppen
von Regelungsorganen 13, 28, 29, 30, 31 vorgesehen werden, wobei die Regler einer
Gruppe durch ein Organ gesteuert werden, dessen Stellung sich in Abhängigkeit von
der Schnitzelzufuhr ändert (z. B. ein mit einfacher Wandung versehener, aufgehängter
Trichter), während die Regler der anderen Gruppe durch ein Organ gesteuert werden,
dessen Stellung sich nur in Abhängigkeit von der Flüssigkeitszufuhr ändert (z. B.
ein Schwimmer, der in einem von der zum Apparat strömenden Flüssigkeit durchquerten
Trog angeordnet ist).
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Um den gleichförmigen Abfluß der Extraktionsflüssigkeit und das Untertauchen
der Schnitzel bis zu einem bestimmten- Niveau der Rohrsäule E zu sichern, bringt
man vorteilhaft einen statischen Belastungsregler an, welcher aus einem Behälter
33 besteht, der durch ein Rohr 34 mit der Rohrsäule E verbunden ist. Der Flüssigkeitsstand
in diesem Behälter ist wesentlich proportional der Flüssigkeitshöhe in der Säule
E, so daß, wenn das Niveau fällt, der Schwimmer 35, welcher mittels eines Hebelwerkes
mit einem Hahn 36 verbunden ist, der auf die Speiseleitung 37 aufgesetzt
ist, die Öffnung dieses Hahnes bewirkt und eine größere Menge Flüssigkeit übertreten
läßt, so daß die normale statische Belastung wiederhergestellt wird. An die Austrittsleitung
des Zuckersaftes kann ein Dichtemesser 38 mit Doppelwand, in welcher man ein Fluidum
konstanter Temperatur zirkulieren läßt, angeschlossen werden. Dieser Dichtemesser
ist mit einem Überlauf 39 ausgestattet. Der Schwimmer q.o des Dichtemessers steht
durch ein Gestänge mit einem Hahn -.i in Verbindung, welcher auf die Austrittsleitung
des Zuckersaftes aufgesetzt ist. Es ergibt sich hieraus, daß je nach der Veränderung
der Zuckersaftdichte beim Austritt des Zuckersaftes aus dem Apparat der Schwimmer
den Hahn verstellt und dementsprechend die Menge des Austrittes des Zuckersaftes
verändert. Wenn der Zuckersaft keinen genügenden Zuckergehalt aufweist, z. B. infolge
ungenügender Einwirkung auf :die Schnitzel, senkt sich der Schwimmer -.o und drosselt
den Hahn .41 etwas, wodurch der Austritt des Zuckersaftes aus dem Apparat vermindert
und die Berührungsdauer des Saftes mit den Schnitzeln erhöht wird. Der Dichtemesser
ist auf eine Zweigleitung aufgesetzt, um nicht die Gesamtmasse des Zuckersaftes
kühlen zu müssen.
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Um die Temperatur der Flüssigkeit konstant zu erhalten, kann man an
dem Austritt des Zuckersaftes einen Temperaturregler q.2 anbringen. Dieser Regler
kann ein beliebiger
sein, z. B. 'ein Thermostat, welcher durch Gestänge,
Hebel u. dgl. an den Eintrittshahn 43 für den Heizdampfeintritt angeschlossen ist.
Ist die Temperatur des Saftes beim Austritt aus dem Apparate eine zu niedrige, so
öffnet der Thermoregler den Dampfhahn.