DE52910C - Verfahren und Apparat zum Auspressen und Auslaugen von Zuckerrohr, Zuckerrüben und andern Pflanzenstoffen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

andern Pflanzenstoffen.

Die Erfindung . bezieht sich auf ein Verfahren und die zur Ausführung desselben nothwendigen Apparate, um aus zerkleinerten vegetabilischen Materialien ihre flüssigen oder löslichen Bestandtheile auszuziehen. Das neue Verfahren beruht darauf, dafs das zerkleinerte Material in einer geeigneten Kammer, der sogen. Compressionskammer, eingeschlossen und hier zwischen einem Compressionsplunger einerseits und einem Flüssigkeitskörper andererseits Druck ausgesetzt wird. Die flüssigen, durch diese Compression erhaltenen Producte werden entweder durch Oeffnungen in dem Plunger oder in denjenigen Theilen des Cylinders abgelassen, die an der Stelle liegen, wo der Plunger seinen Compressionshub vollendet. Der Flüssigkeitskörper wird entweder selbst in einem Reservoir dicht eingeschlossen, welches mit der Kammer verbunden ist, oder wird in derselben unter einem vorgeschriebenen Druck gehalten; er dient als Widerlager oder Ambos, der die Masse des zerkleinerten Materials, gegen welche der Druck des Plungers ausgeübt wird, trägt.

Das zu behandelnde zerkleinerte Material bildet einen Pfropfen, welcher dicht in die Bohrung des Cylinders oder der Compressionskammer pafst, in welcher der Plunger hin- und hergeht. Dieser Pfropfen besteht aus Faserkörpern, welche nach einander in die Bahn des Plungers gelangen und durch die Arbeitshube des Plungers nach einander in Form von Scheiben comprimirt werden. Bei jedem Arbeitshube des Plungers wird eine neue Scheibe Fasermaterial dem nächsten Ende des Pfropfens angefügt, und dieser wird, da er dadurch immer länger wird, in den Flüssigkeitskörper hinein weiter nach vorn getrieben, welcher den Pfropfen zum Theil trägt. Es wird dadurch bei jedem Hube des Plungers ein gewisser Theil der den Flüssigkeitskörper bildenden Flüssigkeit verdrängt, und infolge des Druckes, unter welchem die Flüssigkeit steht, wird dieselbe durch .das den Pfropfen bildende comprimirte Material ausgetrieben. Die austretende Flüssigkeit treibt vor sich jede Flüssigkeit aus, welche sie in dem Pfropfen vorfindet, und indem sie mit den löslichen Bestandteilen des der Behandlung unterzogenen Materials unter Druck in Berührung kommt, löst sie diese löslichen Bestandtheile und nimmt sie mit sich durch den Pfropfen und die Kanäle fort, welche entweder in dem Plunger oder in demjenigen Theil des Cylinders hergestellt sind, der neben dem Plunger liegt, und führt sie nach geeigneten Kanälen, welche nach einem Aufnahmebehälter leiten. Die Bildung des Pfropfens durch auf einander folgende Hube des Plungers wird durch die Reibung des Fasermaterials an der Wand der Compressionskammer unterstützt.

Der Grad der Dichtigkeit, welche der Pfropfen annimmt, hängt zum Theil von dieser Reibung, zum Theil von dem Druck ab, unter welchem die das Widerlager bildende Flüssigkeit gehalten wird.

Die Flüssigkeit, gegen welche der Pfropfen gedrückt wird, verrichtet danach zwei Func-

tionen,. nämlich die eines'Widerlagers, gegen welche das Material durch die Arbeitshube des Compressionsplungers getrieben wird, und auch die eines Lösungsmittels oder einer Auswaschflüssigkeit, welche, da sie, unter der Wirkung des Druckes, dem sie unterzogen wird, durch den Pfropfen hindurch mufs, lösliche oder flüssige Stoffe, die sie in dem Pfropfen vorfindet, auflöst und verdrängt. Die charakteristischen Einzelheiten des Apparates, der zur Ausführung des vorbezeichneten Verfahrens dient, umfassen: eine Compressionskammer, in welcher der Pfropfen durch den Druck der auf einander folgenden Faserkörper gebildet wird, ferner einen hin- und hergehenden Plunger, der zweckmäfsig mit Löchern versehen ist, welche als Auslässe für die flüssigen Compressionsproducte dienen, ferner eine Kammer, die zur Aufnahme der das Widerlager bildenden Flüssigkeit dient und eine seitlich erweiterte Fortsetzung der Com-· pressionskammer an dem Ende ist, welches demjenigen gegenüberliegt, in welchem der Compressionsplunger hin- und hergeht und unabhängig von der Form die Widerlagerkammer bildet. Letztere dient aufser zur Aufnahme der Widerlagerflüssigkeit auch zur Aufnahme des Abgangs an Fasermaterial, welches während des Durchtrittes durch die Compressionskammer die Saft- und löslichen Bestandtheile durch Extraction verloren hat. Die Widerlagerkammer ist, wenn sie unterhalb der Compressionskammer liegt, mit einer dicht schliefsenden abnehmbaren Thür versehen, um das Innere zugänglich zu machen, für den Fall, dafs das Abfallmaterial ausgeräumt werden soll.

Die Flüssigkeit kann in der Widerlagerkammer unter irgend einem gewünschten Druck gehalten werden, indem sie entweder mit einem Rohr verbunden wird,, welches die Flüssigkeit unter dem gewünschten Druck abgiebt, . oder indem sie ein adjustirbares nachgebendes Ventil erhält, welches so eingestellt wird, dafs es sich öffnet, wenn der Druck der Flüssigkeit infolge des in sie durch die auf einander folgenden Plungerhube eingetriebenen Pfropfens die festgesetzte Höhe erreicht hat. Es kann die Widerlagerkammer auch so angeordnet werden, dafs sie von der Compressionskammer genügend weit nach oben reicht, so dafs sie eine Wassersäule aufnehmen kann, welche den erforderlichen hydrostatischen Druck auf den Pfropfen ausübt, um diesen gegen die Arbeitshube des Compressionsplungers zu halten.

Das Verfahren und der Apparat zur Ausführung desselben eignet sich besonders zum Extrahiren der Zuckerbestandtheile aus zerkleinerten zuckerhaltigen Pflanzenstoffen, wie Zuckerrohr, Runkelrüben etc. Zu diesem Zwecke wird Wasser als Flüssigkeitswiderlager angewendet; sollen jedoch spirituöse Extracte hergestellt werden, so kann die angewendete Flüssigkeit Alkohol, Naphta oder eine andere Lösungsflüssigkeit sein, ohne dafs dadurch von dem Wesen der Erfindung abgewichen würde.

Die beiliegenden Zeichnungen stellen verschiedene Ausführungsarten des zur Durchführung des Verfahrens dienenden Apparates dar.

Fig. i, 2 und 3 sind bezw. Grundrifs, mittlerer Verticalschnitt und Endansicht einer Ausführungsart des Apparates, bei welchem eine horizontale Compressionskammer angewendet wird, welche an einem Ende mit einer schräg nach unten gerichteten Widerlagerkammer verbunden ist, welche mit einem dicht schliefsenden abnehmbaren Deckel versehen ist.

Fig. 4 ist ein mittlerer Verticalschnitt durch einen Apparat, in welchem eine verticale Compressionskammer am oberen Ende einer flaschenartig ,ausgebildeten Widerlagerkammer vorgesehen ist.

Fig. 5 ist ein mittlerer Verticalschnitt durch einen Apparat, in welchem eine verticale Compressionskammer auftritt, die am Boden der Widerlagerkammer angeordnet ist, welche oben offen und innen mit einem Elevator versehen ist, welcher die Bewegung des Materials nach oben zu dem Auslafs aus dem oberen,Theil der Widerlagerkammer unterstützt.

Fig. 6 ist ein mittlerer Verticalschnitt einer Ausfuhrungsform des Apparates, bei welchem eine horizontale Compressionskammer auftritt, welche mit dem gekrümmten' unteren Ende einer aufrechten, am oberen Ende offenen Widerlagerkammer verbunden und mit einem dem in Fig. 6 dargestellten ähnlichen Elevator versehen ist.

Fig. 7 veranschaulicht eine Modification des Apparates, bei . welchem ein undurchlässiger Kolben angewendet wird; die Auslässe für den Abzug der flüssigen Producte. der Compression bestehen aus Löchern'in demjenigen Theil der Compressionskammer, welcher unmittelbar neben der Stelle liegt, wo der Plunger seinen Arbeitshub beendet.

Der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Apparat besteht aus einem horizontalen Cylinder, mit welchem die seitlich erweiterte Kammer B verbunden ist, welche an ihrem weiten Ende eine abnehmbare, wasserdicht schliefsende Thür C hat, und mit welcher ein Rohr D zur Einführung der als Widerlager dienenden Flüssigkeit in die Kammer B in Verbindung steht. Das Rohr D kann mit einem Ventil JE versehen und vertical nach oben bis zu einer solchen Höhe geführt werden, dafs es als Standrohr dienen kann, oder es kann mit einem Zuführungsrohr verbunden werden, welches Flüssigkeit unter vorgeschriebenem Druck zuführt. In demjenigen Ende des Cylinders,

welches dem mit der Kammer B verbundenen Ende gegenüberliegt, ist der Plunger F vorgesehen, welchem mittelst Stange G von der Kurbelwelle H des Schwungrades J eine hin- und hergehende Bewegung mitgetheilt wird. Es empfiehlt sich, Durchbohrungen in dem Plunger als Auslässe für die flüssigen Compressionsproducte anzuwenden, und die Längsbohrungen f sind Andeutungen der Maschen in dem Siebe, mit welchem die Vorderfläche des Plungers versehen ist und mit Hülfe deren letzterer sowohl als Sieb, wie als Druckkolben wirken kann.

Die flüssigen Compressionsproducte entweichen durch die Löcher f in einen Querkanal und in den Längskanal /², welcher in dem Plunger und längs des Bodens der verlängerten unteren Hälfte des Cylinders vorgesehen ist, die den Trog J bildet, von dessen Ende die flüssigen Compressionsproducte in einen zur Aufnahme derselben zweckmäfsig aufgestellten Behälter fallen. Auslässe für die flüssigen Compressionsproducte können auch durch Herstellung von Löchern /³, wie aus Fig. 2 in dem Theil des Cylinders gebildet werden, welcher neben der Stelle liegt, wo der Plunger seinen Arbeitshub vollendet. Derartige Löcher sind indessen in dem Falle nicht gerade nothwendig, wo ein durchlässiger Plunger angewendet wird. Kommt dagegen ein undurchlässiger Plunger zur Anwendung, wie in Fig. 7 dargestellt, so müssen Löcher f^l für den Austritt der flüssigen Compressionsproducte' durch die Wand der Compressionskammer vorgesehen werden. Ein Beschickungstrichter K ist auf der oberen Seite des Cylinders angebracht, um die zu comprimirende Masse nach und nach in den Cylinder vor den perforirten Plungerkopf einbringen zu können.

Um die Bildung des Pfropfens dadurch zu unterstützen, dafs die Masse zurückgehalten wird,' kann das Ende des Cylinders, an welches die Kammer B anstöfst, konisch herge^ stellt werden; dies kann bequem dadurch geschehen, dafs in dieses Ende des Cylinders das konische Mundstück L eingesetzt wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sitzt der Cylinder A¹ oben auf der Widerlagerkammer B¹, die am Boden mit einer abnehmbaren, dicht schliefsenden Thür C¹ versehen ist. Am oberen Ende trägt der Cylinder A¹ einen trichterförmigen Aufsatz K¹, durch welchen das zu behandelnde Material aufgegeben wird. In diesem Falle wird der vertical auf- und abbewegte Plunger F¹ ganz aus dem Cylinder A¹ bei jedem Hube nach: oben herausgezogen , und während des Arbeitshubes nach unten treibt der durchlochte Kopf des Plungers die dem Trichter K¹ aufgegebene Beschickung in das obere Ende des Cylinders. Die convergirenden Wände des Trichters K¹ sind gelocht, und dieser gelochte Theil des Trichters ist mit einem Mantel J¹ versehen, an welchen ein Ablafsrohr j anschliefst. Die flüssigen Compressionsproducte, welche durch die Masse der comprimirten Faser und durch die Löcher des Plungers bei jedem niedergehenden Arbeitshube desselben gehen müssen, gelangen in den Mantel J¹, von wo sie durch das Rohr j dem Aufnahmebehälter j¹ zugeleitet werden.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform des Apparates wird hydrostatischer Druck angewendet, um der Widerlagerflüssigkeit _t die nöthige Widerstandsfähigkeit gegen die Aufwärtsbewegung des Pfropfens zu verleihen, welcher in diesem Falle durch den Hub des Plungers comprimirt wird.

Es ist ersichtlich', dafs der Plunger F² in dem unteren Ende des Cylinders A² auf- und abgeht, wobei die seitliche Beschickungsöffnung i£² abwechselnd geöffnet und geschlossen wird. Das obere Ende des Cylinders A² ist zusammengezogen und kann mit einem stellbaren Ventil α versehen werden, welches durch eine Schraube a¹ in derartiger Lage gehalten wird, dafs es die Abwärtsbewegung der Masse während der Anfangsbildung des Pfropfens mehr oder weniger behindert; nach Herstellung des Pfropfens kann alsdann das Ventil geöffnet werden, um die freie Aufwärtsbewegung des Abgangsmaterials in die Kammer B² zu gestatten, in der zweckmäfsig ein Elevator b angebracht wird, welcher dieses Abgangsmaterial lockert und es nach dem oberen Theil der Kammer B² heben hilft, von wo aus es in die Abführungsrinne C² gelangt.

Um diesen Apparat in Betrieb zu setzen, wird die Kammer 5² erst dann mit Flüssigkeit gefüllt, sobald der Plunger eine ausreichende Anzahl Hube gemacht hat, um einen Pfropfen von solcher Dichtigkeit zu bilden, dafs die Reibung desselben an der Cylinderwand der Flüssigkeitssäule über dem Pfropfen das Gleichgewicht hält.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Ein Verfahren zum Auspressen und Auslaugen von Zuckerrohr, Zuckerrüben und anderen Pflanzenstoffen, darin bestehend, dafs das zu behandelnde Gut von einem Prefskolben einer unter Druck stehenden Widerlagerflüssigkeit derart zugeschoben wird, dafs diese einen sich absatzweise erneuernden Pfropfen des Materials zu durchdringen gezwungen ist und so zugleich mit dem erforderlichen Gegendruck eine auslaugende Wirkung ausübt, wobei die ausgepreisten Produkte vor der Kolbenfläche durch Oeffnungen abgeführt werden.
2. 2. Zur Ausführung des unter 1. genannten Verfahrens ein Apparat, dadurch' gekenn-

   zeichnet, dafs mit einem Prefscylinder ein horizontal, geneigt (Fig. ι bis 3) oder vertical (Fig. 4 bis 6) angeordneter Behälter BB¹B* zur Aufnahme der Widerlagerflüssigkeit verbunden wird, welcher unter Druck, eventuell hydrostatischem Druck (Fig. 5 und 6) steht, und in welchen das Gut, nachdem es, aus dem Fülltrichter ,RTlST¹ K² nachfallend, durch den in Kurbelschub bewegten Kolben F F¹ F^ vorgestofsen und in Pfropfenform geprefst ist, ausgelaugt hineingelangt, um durch eine Thür C C¹ nach Bedarf oder continuirlich, z. B. mittelst Paternosterwerks (Fig. 5 und 6, bei C²) abgeführt zu werden, während das ausgepreiste flüssige Product durch Löcher f des Kolbens bezw. Löcher f³ /⁴ der Cylinderwandung (Fig. 2 und 7) austritt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.