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Einrichtung zum Schnitzeltransport im Gegenstrom zur Auslaugeflüssigkeit
in Diffusionsgefäßen mit einem drehbaren Innenrohr Gegenstand des Hauptpatents 919
76o ist eine Einrichtung zum Schnitzeltransport, bei der in zylindrischen oder halbzylindrischen,
waagerechten oder senkrechten oder ansteigenden Diffusionsgefäßen der Schnitzeltransport
im Gegenstrom zur Auslaugeflüssigkeit mittels an- einer drehbaren Achse angeordneten
Rührarmen dadurch bewirkt wird, daß zwischen den in Abständen an der drehbaren Achse
angeordneten Transporteinrichtungen um die Achse feststehende Verkleidungen gelegt
sind und daß die Vorderkante der Rührarme gegenüber einem durch den Berührungspunkt
der Vorderkante mit der Achse gelegten Radius in Drehrichtung vorgezogen ist. Ferner
ist es möglich, konzentrisch zu der drehbaren Achse Ringwände zwischen dem Mittelrohr
und dem zylindrischen Gefäß-vorzusehen, die mit der feststehenden Verkleidung der
Mittelachse und dem zylindrischen Gefäß mittels schräg zur Rohrachse verlaufenden
Befestigungsblechen verbunden sind. Die -Rührarme besitzen bei der Einrichtung nach
dem Hauptpatent einem: keilförmig'en Querschnitt, und die schräg zur Umlaufrichtung
gestellte vordere Fläche erzeugt in der Schni.tzelmaische eine Druckwelle, die infolge
der erwähnten besonderen Anordnung der Vorderkante ein Wandern der Schnitzelteilchen
von innen nach außen oder umgekehrt vermeidet. Diese Druckwelle und die ihr folgende
Sogwelle so zulenken,
daß ein Ausbrechen von Schnitzelschichten
in oder entgegen zur Fördexrichtung unmöglich ist, ist Aufgabe der Erfindung. Die
Lösung der Aufgabe beruht auf folgender Erkenntnis.
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Jede Maische, die weniger als 6o11/a Schnitzelgehalt besitzt, ist
beim Hindurchführen von Rührarmen noch so leicht beweglich, daß Teile der Schnitzelmasse
aus dem allgemeinen Transport ausbrechen können, und zwar entweder nach unten oder
oben in bezug auf die Gesamtförderrichtung. Hiermit ist aber eine unglleicbmäßigeAus.laugung
infolge unterschiedlicher Diffusionszeiten verlau#nden. Wenn erreicht werden. kann,
daß die fadenförmigen' Rübenschnitzel zu einer mindestens 6o°/aigen Maische verdichtet
werden können, so werden sich diese fadenförmigen Schnitzel leicht miteinander verfilzen
und sich hierdurch gegenseitig in der jeweiligen Schicht festhalten, sofern die
Rührarme eine gewaltsame Verschiebung von Schnitzelteilchen in axialer Richtung
des Auslaugegefäßes vermeiden. Die Rührarme müßten also nicht mehr die Aufgabe haben,
Schnitzelmaische zu fördern, sondern für die Auslaugeflüssigkeit einen Durchtritt
durch die bisher nicht genügend durchlässige Schnitzelmaische zu schaffen. Es ist
demnach Aufgabe der Erfindung, mittels der Rührarme ständig einen Weg für den Durchtritt
der Auslaugeflüssigkeit durch die an sich fast undurchlässige Schnitzelmaische freizuhalten.
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Dies wird mit der Erfindung dadurch erreicht, daß jeweils der in bezug
auf die Bewegungsrichtung des Auslauggegutes vorangehende R ührarm in Drehrichtung
so weit vorversetzt ist, daß die von dein nachfolgenden Rührarm erzeugte Druckwelle
an die von dem jeweils vorangehenden Rührarm erzeugte Sogwelle heranreicht oder
in diese hineinreicht und daß die zwischen den Rührarmebenen angeordneten, die Ringwände
untereinander und mit der Außenwand verbindenden Befestigungsbleche etwa unter 45°
zur Drehachse geneigt sind. Durch diese Anordnung der Rührarme wird zwischen zwei
benachbarten Rührarmen ein düsenartiger Durchtritt geschaffen, der infolge des an
der Unterkante des vorangehenden Rührarmes herrschenden Unterdrucks die dichte Maische
vorlockert, so daß die dichte Masse der Schnitzel, die in der dem nachfolgenden
Arm voraneilenden Druckwelle enthalten ist, in den Sograum des voraneilenden Rührarmes
hineingesaugt wird. Hinter den Rührarmen befindet sich dann eine stark aufgelockerte
Maische, durch die die Auslaugeflüssigkeit hindurchtreten kann.
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Um diese Wirkung möglicl st weitgehend erfüllen zu können, wird gemäß
einer weiteren Ausbildung der Erfindung den Rührarmen ein flugzeugtragflächenähnliches
Stromlinienprofil gegeben, dessen ebene oder leicht gewölbte Druckseite in Förderrichtung
und dessen stark konvex gewölbte Seite der Förderrichtung entgegengesetzt angeordnet
ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Stoßkante der Rührarme einen Krümmungsdurchmesser
von etwa 4 cm besitzt.
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Die für die Befestigung der Ringwände untereinander und mit der Außenwand
notwendigen Befestigungsbleche müssen, da sie unentbehrlich sind, so angeordnet
sein, daß sie die Schnitzelbewegung und die Bewegung der Auslaugeflüssigkeit nicht
beeinträchtigen. Nach dem Hauptpatent ist es bekannt, diese Befestigungsbleche leitschaufelförmig
auszubilden. -Eine bessere Wirkung ergibt sich, wenn die Befestigungsbleche unter
einem Winkel von etwa 45° zur Drehachse geneigt sind. Auf diese Weise tritt in dem
Gebiet der Ringwände keine stehende Stauung der Maischefeststoffe auf.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem _Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i die Draufsicht auf einen Querschnitt eines Auslaugegefäßes
mit Rührarmen, Abb. 2 einen Schnitt durch einen Rührarm nach Linie II-II derAbb.
i in größerem Maßstab, -Abb. 3 eine Rübenschnitzel im gestreckten und im gekrümmten
Zustand, Abb. 4 die Abwicklung der Einbauten des Diffusionsgefäßes.
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Nach der Abb. i besteht das Diffusionsgefäß aus einem zylindrischen,
feststehenden Außenrohr i mit dazu konzentrisch angeordnetem, mittels einer nicht
dargestellten Antriebsvorrichtung in Umdrehung versetzten Mittelrohr 2, an dem in
Gegenüberstellung zwei Rührarme 3 befestigt sind. Die Drehrichtung des Mittelrohres
isst durch den Pfeil D gekennzeichnet. Wie die Zeichnung zeigt, ist die Vorderkante
der Rührarme 3 unter einem Winkel a in Drehrichtung vorgezogen, während sie im hinteren
Teil mit rostartigen Durchtritten 3a versehen ist. Unterhalb und oberhalb der Rührarme
3 ist das Mittelrohr 2, wie im Hauptpatent, mit Ringrohren 4 umkleidet, und in dem
Ringraum zwischen dem Mittelrohr 2 und dem Außenrohr i sind ein oder mehrere konzentrische
Ringe 5 vorgesehen, die durch ebenfalls nach den Angaben des Hauptpatents in der
Drehrichtung-vorgeschobene, außen zurückgezogene Haltebleche 6 mit dem feststehenden
Außenrohr i verbunden sind. Die Gesamtanordnung der Rührarme 3. und der festen Einbauten
4, 5 und 6 wird im nachfolgenden mit Abb. 4 erklärt.
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Nach Abb. 2 besitzt der Rührarm 3 einen flugzeugtragflächenähnlichen
Stromlinienquerschnitt. Die obere Fläche 3b des Rührarms 3 ist eben oder schwach
gewölbt und stellt die Druckseite dar, während die untere Fläche 3c stark konvex
gekrümmt ist und die Sogseite darstellt.
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In Abb. 4, rechts oben, ist angenommen, daß die Rührarme i bis 5 ruhen
und die Maische sich rnit den zwischen den Umlaufebenen der Rührarme befindlichen
Ringwänden um die Mittelachse 2 dreht. Das Diffusionsgefäß . ist mit einer etwa
6oo/oigen und mehrprozentigen Maische gefüllt.
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Unter dieser Annahme entwickelt sich oberhalb der Druckfläche 3b (Abb.
2) der Rührarme eine Druckwelle, die in Abb. 4 durch » + «-Zeichen angedeutet ist.
Unterhalb der Rührarme i bis 5 entsteht eine Sogwelle, die durch »-«-Zeichen angedeutet
ist. Die Rührarme sind gestaffelt angeordnet, und zwischen den Rührarmebenen befinden
sich die konzentrischen Ringe 5 mit den
Halteblechen 6. In Strömungsrichtung
hinter den Rührarmen befindet sich ein Auflockerungsgebiet, das ebenfalls durch
»=«-Zeichen gekennzeichnet ist. Die Auslaugeflüssigkeit, die den Weg des geringsten
Widerstandes in Richtung der Pfeile 7 nimmt, wird an den hinteren Enden der Rührarme
vorbeigleitend ihren Weg zum Austrittsende des Diffusionsgefäßes suchen. Die Schnitzel
hingegen gleiten z. B. zwischen Rührarm i und 2 wie durch eine Düse in Richtung
der Pfeile B. In Bewegungsrichtung der Rührarme hinter diesem Gebiet befindet sich
eine Schnitzelmaische, welche der durchschnittlichen Füllung des Auslaugers entspricht.
Diese Füllung kann nach vorgenommenen Versuchen den Wert bis zu i2oo/o von eingebrachten
Schnitzelfeststoffen, bezogen auf den Diffusionsraum, erreichen, und zwar trotz
guter Durchlässigkeit für den Gegenstrom. Auf diese Weise wird die Leistung eines
umbauten Auslaugeraumes gegenüber den bekannten Auslaugern wesentlich erhöht. Die
angegebene Füllung ist durch Schrumpfung des Schnitzelvolumens während der Diffusion
zu erklären.
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Diese Leistung wird noch dadurch begünstigt, daß die Stoßkante der
Rührarme einen Krümmungsdurchmesser von etwa q. cm besitzt. Hierzu wird auf Abb.
3 verwiesen, in der zunächst eine Rübenschnitzel im gestreckten Zustand dargestellt
ist, deren neutrale Faser A-B eine gerade Linie darstellt. Krümmt man diese Rübenschnitzel
um einen Krümmungsdurchmesser von q. cm, so wird die Pressung auf der konkaven Seite
innerhalb der Schnitzelzellen so groß, daß der Zellsaft aus den Zellen an die Oberfläche
der Schnitzel gepreßt wird, während auf der konvexen Seite jenseits der neutralen
Faser Al-Bi eine Sogwirkung in den Schnitzelzellen auftritt, die aus der Umgebung
Zuckerrübensäfte in.die Schnitzelzellen h.ineinsaugt. Der Krümmungsdurchmesser von
4. cm ist hierbei optimal. Wird der Krümmungsdurchmesser kleiner gewählt, so brechen
hierbei bereits die Schnitzel, die in einer Frostperiode verarbeitet werden müssen,
was eine Vermehrung der Pülpebildung im Auslauger bedeuten würde.
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In Abb. q., links unten, ist die tatsächliche Schnitzelbewegung durch
entsprechende Pfeile dargestellt. Der Pfeil 9 deutet die Drehrichtung der Rührarme
an. Die Pfeile io mit Querstrich zeigen den Weg der Schnitzel durch den Auslaugeraum,
während die beringten Pfeile i i den Weg der Auslaugeflüssigkeit andeuten, und zwar
erfolgt die Bewegung sowohl der Schnitzel als auch der Auslaugeflüssigkeit stufenweise
jeweils beim Vorübergleiten eines Rührarms.