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Füllmassenrührvorrichtung für die Zuckerindustrie Die Erfindung bezieht
sich auf eine Füllmassenrührvorrichtung für die Zuckerindustrie.
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Die bekannten Füllmassenrühranlagen für die Zuckerindustrie weisen
mindestens eine Rühr- und Kühleinrichtung auf, welche die Kristallisation der von
einer Kochstation stammenden Füllmassen vervollständigt. Derartige Rührwerke bestehen
im allgemeinen aus einem länglichen Trog, einer die Rührpaddel tragenden Längswelle
und Kühlmitteln für die Füllmassen durch Umlauf von Kühlwasser im Gegenstrom zu
der Füllmasse.
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Die Erfindung bezweckt die Verbesserung von Anlagen der bekannten
Arten dahingehend, daß bei einfacher Durchführung der Arbeit eine rasche und homogene
Kristallisation gewährleistet ist.
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Zu diesem Zweck geht die Erfindung aus von einer Ausführungsform für
eine Füllmassenrühranlage, bei welcher eine Vielzahl von Rührwerken mit Kühlwirkung
vorgesehen sind, in denen die von einer Kochstation her zugeleitete Füllmasse zur
Kristallisation gebracht wird und die je einen länglichen Trog aufweisen, in welchem
eine mit Rührschaufeln versehene Längswelle umläuft sowie eine Kühlvorrichtung untergebracht
ist, die von der Kühlflüssigkeit im Gegenlauf zum Füllmassenverlauf durchströmt
wird. Das Hauptmerkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Rührwerke
direkt hintereinander in Reihe geschaltet und durch Leitungen vorzugsweise in Form
von Siphons miteinander verbunden sind, so daß eine Arbeitsgruppe derartiger Rührwerke
vorliegt, welcher die Füllmasse von einem gemeinsamen vorgeschalteten Vorrats- oder
Bereitschaftsrührwerk zugeleitet und kontinuierlich von Rührwerk zu Rührwerk gebracht
wird. Bevorzugt ist hierbei erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Trog eines Rührwerks
eine Reihe von festen Quertrennwänden aufweist, welche Umlenkwände bilden, die einen
Weg der Füllmassen nach einem sinusförmigen Verlauf von unten nach oben und umgekehrt
gewährleisten.
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Es ist bereits bekannt, einen sinusförmigen Weg der Füllmassen mit
Hilfe einer Reihe von mit einer drehbaren Längswelle fest verbundenen Trennwänden
vorzusehen, die mit Durchbrüchen versehene und zueinander winkelig versetzte Teile
aufweisen. Die erfindungsgemäße Anordnung unterscheidet sich von der bekannten Anordnung
durch ihre Einfachheit und durch die Möglichkeit einer leichten Anpassung bei bereits
vorhandenen Rührtrögen.
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Weiterhin bekannt ist eine Anlage, bei welcher im Gegensatz zur Erfindung
die einzelnen Rührwerke nicht in Reihe direkt hintereinandergeschaltet sind und
nacheinander arbeiten, sondern bei der bestimmte Anlagegruppen vorliegen, von denen
jede aus einer Heizvorrichtung, einem Rührwerk mit Kühler und einem Separator besteht.
Die Kristallisation des Zuckers erfolgt vollständig jeweils in ein und demselben
Rührwerk, so daß ebenso viele Rückkristallisationen vorliegen, wie Gruppen vorgesehen
sind.
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Bezüglich bekannter Anlagen, die das Prinzip einer siphonartigen Weiterleitung
von Zuckerfüllmassen in Rühranlagen verwenden und bei denen ebenfalls Trennwände
vorgesehen sind, ist die Verwendung von Siphonleitungen bei der Erfindung nur vorzugsweise
gewählt, da die Anlage der Erfindung an sich auch ohne Siphonleitungen arbeiten
könnte. Die Verbindungsleitungen in Form von Siphons stellen erfahrungsgemäß lediglich
eine besonders günstige Ausführungsform der vorliegenden Anlage dar; die bei der
bekannten Anlage vorgesehenen Trennwände verlaufen jedoch nicht quer, sondern sind
längs angeordnet, befinden sich also in der Ebene der Achse der umlaufenden Rührwelle
und nicht senkrecht zu dieser Achse wie bei der Erfindung. Die bekannten Wandungen
dienen nicht dazu - wie bei der Erfindung - innerhalb der Rührwerke Abteilungen
abzutrennen
oder zu bilden, sondern zu verhindern, daß die Produkte
während der Verarbeitung mitgenommen werden.
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Bekannt ist außerdem eine Rühranlage, bei welcher lediglich ein einziges
Rührwerk Verwendung findet und nicht eine Vielzahl von reihenweise hintereinandergeschalteten
Rührwerken. Die Trennwände bei dieser bekannten Ausführungsform sind untereinander
völlig identisch und enthalten an der gleichen Stelle Mündungen für den Durchtritt
des zu behandelnden Produkts. Außerdem ist bei dieser bekannten Anordnung die umlaufende
Welle mit Scheiben versehen, die von einer zur nächsten Scheibe winkelmäßig versetzte
Durchbrüche aufweisen, um auf diese Weise einen sinusförmigen Durchlauf zu erreichen.
Im übrigen sind keine Rührarme mit Rührschaufeln der erfindungsgemäßen Art vorhanden,
und sie enthält auch keine Trennwand, Mittel oder Vorrichtungen zum Kühlen der behandelten
Masse.
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Bei den Rührwerken aller bekannten Anlagen liegen somit voneinander
abweichende Ausführungen und Arbeitsbedingungen vor, sei es hinsichtlich der Unterteilung
des Innenraumes oder bezüglich der Kühleroberfläche oder bezüglich der Umlaufgeschwindigkeit,
so daß für jedes Rührwerk ein bestimmter Betrag an Kristallisation für die Füllmasse
während des Behandlungsvorganges bestimmt ist, da die Kristallisationsgeschwindigkeit
von einer Anzahl Faktoren abhängt, und zwar insbesondere von der Temperatur der
Füllmasse, der Umsetzgeschwindigkeit der Kristalle und vom Ansatz der Emulsion.
Für die Durchführung und Bestimmung der Kristallisation müssen diese verschiedenen
Faktoren berücksichtigt werden. Keiner der bekannten Vorschläge regt die besondere
Lösungsform der Erfindung an, diesen Bedingungen in neuartiger Weise Rechnung zu
tragen.
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Die Erfindung wird beispielsweise an Hand schematischer Zeichnungen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Teilansicht im Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Rühranlage, F i g. 2 eine Draufsicht dieser Anlage, F i g. 3 eine Teilansicht im
Längsschnitt eines Rührers der Rühranlage nach F i g. 1, F i g. 4 eine Ansicht im
Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3, F i g. 5 eine schaubildliche Ansicht eines
Armes des Rührers.
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Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rühranlage
weist eine Reihe von Rührern 1, 2 ... 3, 4 auf.
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Das Rührwerk 1 bildet einen Behälter für die Rühranlage, nimmt die
gesamte Füllmasse von einer Kochstation auf und verteilt sie auf die Rührer 2
... 3, 4, welche die Rührmasse kühlen und auf diese Weise die Kristallbildung
sicherstellen.
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Die Füllmasse wird am Boden 5 des Rührwerks I durch eine Pumpe 6 entnommen
und in das Rührwerk 2 oberstromseitig desselben gefördert. Die Füllmasse wird sodann
durch ein Siphon 7 zu einem beliebigen folgenden Rührwerk weitergeleitet. Der Weg
der Füllmasse in den Rührwerken ist durch die Pfeile f in F i g. 2 angegeben.
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Jedes Rührwerk 1 bis 4 weist einen länglichen Trog 8 auf, der einen
U-förmigen Querschnitt hat und mit Quertrennwänden versehen ist. Für die Arbeitsrührer
2 bis 4 sind beispielsweise fünf solcher Trennwände vorgesehen und eine einzige
Trennwand für das Rührwerk 1. Es sind verschiedene Arten solcher Trennwände vorgesehen,
und zwar sind die einen, mit 9 bezeichneten, einfache Trennwände, während die anderen,
mit 10 bezeichneten, durch Platten mit einer eingebauten Rohrschlange 11 gebildet
werden. Die Rohrschlangen 11 von zwei benachbarten Trennwänden sind durch Rohrstücke
12 miteinander verbunden, während die benachbarten Endrohrschlangen von zwei Rührwerken
durch Rohrstücke 13 miteinander verbunden sind. Das Wasser läuft in der Rohrschlange
Il in Richtung der Pfeile f', d. h. im Gegenstrom zur Umlaufrichtung f der Füllmasse
um.
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In jedem Rührwerk (s. F i g. 3) sind die Trennwände, ob sie von der
einen oder anderen Art sind, als Umlenkwände angeordnet, um aufeinanderfolgend einmal
den unteren Durchlaß für die Füllmasse und einmal den oberen Durchlaß zu verschließen.
Zu diesem Zweck sind die Trennwände 10 alle in der gleichen Höhe befestigt,
jedoch sind die einen nach oben durch Platten 14 ergänzt, die so ausgebildet
sind, daß sie gleichzeitig Einlässe und Auslässe für die Rohrschlangen
11 bilden, während die anderen Trennwände mit unteren einfachen Platten 15
an an ihrem unteren Ende versehen sind. Infolge dieser Anordnung nimmt die Füllmasse
in jedem Rührwerk 2 bis 4 einen sinusförmigen Weg, wie durch die Pfeile
f (F i g. 3) angegeben.
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Erfindungsgemäß ist ferner eine stufenweise Kühlung vorgesehen.
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Um dieses Ergebnis zu erreichen, sind die Kühlflächen ungleichmäßig
und so verteilt, daß die Flächeneinheit von einem vorausgehenden Rührwerk zum nachfolgenden
Rührwerk zunimmt. Für den Vorratsrührer ist dagegen eine Wärmeisolation vorgesehen.
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Diese vorangehend beschriebenen Anordnungen ermöglichen, in den Kristallisationsrührwerken
eine Durchführung der Übersättigung in Abhängigkeit von der Kristallisationsgeschwindigkeit
durchzuführen und die bessere Ausnutzung des Muttersirups bei einer gleichen Trocknungstemperatur.
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In jedem Rührwerk 1 bis 4 ist in Längsrichtung eine drehbare Welle
16 gelagert, die durch für diesen Zweck in den Quertrennwänden vorgesehene öffnungen
geführt ist.
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Auf jeder Welle 18 sind Rührarme 17 befestigt, und zwar
je ein Arm zwischen zwei benachbarten Querwänden. In der Zeichnung sind nur einige
dieser Arme 17 dargestellt.
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Die Arme 17 werden durch eine Blechplatte 18 gebildet, die bei 19
nach vorn gekrümmt ist, und auf jeder Seite ist diese gekrümmte Platte bei 20 an
zwei Tragarmen 21 und 22 befestigt, die ihrerseits auf einer drehbaren Welle 16
festgespannt sind. Ein Verstrebungsstreifen 23 verbindet die Arme 21
und 22
miteinander. Im Betrieb treten die durch die gekrümmte Blechplatte 18 gebildeten
Paddeln über den Spiegel N des Füllmassebades heraus, und die Welle 16 dreht sich
in Richtung des Pfeiles f", so daß zuerst die gekrümmte Fläche des Paddels
18 auf das Bad auftrifft, was das seitliche Wegschieben der in Behandlung
befindlichen Füllmasse zu den benachbarten Trennwänden ermöglicht, wodurch eine
wirksamere Kühlung gewährleistet wird. Außerdem wird bei der Form des Paddels
18 bei seinem Eintritt in das Bad jede Mitnahme von Luft und damit eine unerwünschte
Emulsionsbildung im Bad vermieden.
In jedem Rührwerk ist der Drehsinn
der Welle 16 derart, daß die Paddel 18 zum Siphon 7 gerichtet sind, wodurch der
Übertritt der Füllmasse zum nachfolgenden Rührwerk erleichtert wird.
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Durch die vorangehend beschriebene Anordnung wird ein kräftiges und
vollständiges Rühren der Füllmasse ohne Emulsionsbildung sichergestellt. In der
Tat verhindert einerseits der obere abgerundete Teil 19 des Armes 17, der über den
Spiegel der Füllmasse hinaustritt, die Bildung von feinen Körnern an der Oberfläche
durch Abkühlung auf die Umgebungstemperatur, andererseits gewährleistet die an ihren
Enden gekrümmte Querverstrebung 23 die Homogenität der Füllmasse über die volle
Höhe des Rührwerks.
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Die abgerundete Form des seitlichen Teils 20 der Paddel
18 ermöglicht eine Verbesserung des Kontakts zwischen der Füllmasse und den
kühlenden Trennwänden und das Erzielen eines verbesserten Wärmeaustauschs und einer
gleichmäßigen Temperatur.
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Wie ersichtlich, verhindern die oberen Teile 18 und 20 von gekrümmter
Form die Mitnahme von Luft in die Füllmasse, so daß eine Emulsionsbildung in dieser
vermieden wird, welche eine fühlbare Verringerung der Kristallisationsgeschwindigkeit
und der Ausnutzung des Muttersirups bei gleicher Rührdauer verursachen würde.
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Die Siphons 7 tragen ebenfalls zur Güte der Kristallbildung bei, da
sie einerseits den Abfluß der Füllmasse ohne Lufteinschluß und damit ohne Emulsionsbildung
erleichtern, andererseits verhindern sie, daß die bei einem Rührwerk entstehenden
Klärsel zum nachfolgenden Rührwerk gelangen.