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Rührwerksgetriebe für Extraktionsapparate. In vielen Fällen, in denen
feste Stoffe mit Lösungsmitteln behandelt werden, z. B. zum Zwecke ,des Auslaugens
und des Gewinnens der in denselben enthaltenen lösebaren Stoffe, ist es angezeigt,
entweder während des Extrahierens öder beim nachherigen Behandeln des erschöpften
Extraktionsgutes z. B. durch Ausdämpfen oder während ,der Diffusion und nach ,derselben
ein Umrühren der Masse vorzunehmen.
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Bei liegend angeordneten Extraktoren wird das Rühren der Masse in
der Regel derart bewerkstelligt, daß die ganze Vorrichtung um eine horizontale Welle
rotiert, und daß innen angebrachte, feststehende oder der Rotationsrichtung entgegenwirkende
Flügel die Masse in Bewegung bringen, auflock ern und mischen.
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Bei stehenden Extraktoren, die mit horizontalen, auf einer vertikalen
Welle ausgerüsteten Rührarmen versehen sind, und bei denen die Vorrichtung selbst
stets feststeht, ist daes Problem des Rührens ungleich schwieriger. Die Masse schlemmt
sich um die Rührarme fest und bedingt hierdurch einen in der Regel stetig wachsenden
Kraftaufwand. Die zum Rühren benötigte Kraft ist dann ,besonders groß, wenn die
Bewegung nicht kontinuierlich ist. Es zeigt sich alsdann, daß die Masse bei jedem
Wiedereinrücken des Rührsystems einen erstaunlich hohen Widerstand leistet.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen stehenden Extraktionsapparat
mit Rührwerk, .der z. B. bei der Fettgewinnung aus Ölsaaten, Ölkuchen und anderen
fett- und ölartigen Stoffen durch Lösungsmittel Verwendung. finden kann. Die (bisher
benutzten Rührarme waren ,derartig angeordnet, idaß eine von oben oder unten angetriebene
senkrechte Welle reit horizontalen Rührwerken versehen ist. Diese
Arme
sind ihrerseits mit vertikal stehenden Messern ausgerüstet. Beim Rühren teilen die
Arme das auszuscheidende Gut, z. B. Ölsemnen, in horizontale Schichten, wohingegen
die Messer die Masse in vertikalem Sinne durchschneiden.
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Beim Entölen hat das Rühren in der extrahierter Masse hauptsächlich
den Zweck, das Ausdampfen des entölten Gutes und damnit die Wiedergewinnung des
in demselben enthaltenen Lösungsmittels zu erleichtern. Durch die bisher bekannten
Rührwerke wind dieser Zweck aber nur unvollkommen erreicht, und bisweilen tritt
gerade das Gegenteil der gewünschten Wirkung ein. Die vertikal angeordneten Messer
schaffen nämlich in der Masse Kanäle, die der Dampf durchströmt, wohingegen die
zwischen den Messern sich bildenden Klumpen vom Dampf nur ganz allmählich und unvollkommen
durchdrungen werden. Das völlige Ausdampfen nimmt in diesem Falle je nach der Größe
der Apparate 3 bis 4 Stunden in Anspruch. Auch dann finden sich noch häufig sogenanate
Benzinnester, d. h. klumpende Masse, die noch von Benzin durchdrungen sind. Dies
hat zunächst den Nachteil, daß das darin enthaltene Benzin verloren ist, und andererseits
sind die extrahierten Stoffe, die in der Regel als Viehfutter Verwendung finden,
hierzu nicht geeignet, weil die Tiere das nach Benzin riechende Futter ablehnen
oder nur ungern nehmen. Ein Durchrühren der Masse während der Behandlung mit Lösungsmitteln,
die bei vielen Stoffen angebracht und sehr wünschenswert ist, ist mit diesen Apparaten
unausführbar, weil beim Rühren das Extraktionsgut sich entmischt, wodurch die spezifisch
schweren und feineren Teile nach unten sinken und die spezifisch leichteren Anteile
der Oberfläche zuströmen. Das Extraktionsgut soll aber eine möglichst hohe Durchdringlichkeit
dem Lösungsmittel gegenüber zeigen, und hierzu ist eine größtmöglichste lockere
Lagerung und Homogenität erforderlich . Diese Bedingung ist auch in allen derartigen
Fällen notwendig, in denen kein Ausdämpfen stattfindet. Der bedeutendste Nachteil
der bisher verwendeten Rührwerke besteht darin, daß sie eine außergewöhnlich große
Kraft heim Einrücken des Rührwerkes und während der ersten Umdrehung beanspruchen.
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Erfahrungsgemäß ist der Kraftaufwand bei Inbetriebsetzung des Rührwerkes
bei Extraktionsapparaten von 2 mn und beiläufig 2 m zylindrischer Höhe 6o bis 8o
P.S. Hat das Rührwerk eine Umdrehung gemacht, hat es also die oben als schädlich
gekennzeichneten Kanäle gebildet, so fällt der Kraftverbrauch auf 4 bis 6 PS und
bleibt auf dieser Höhe, weil eben das Rührwerk stets im selben gelockerten Gut weiterdreht
und die zwischen liegenden Blöcke nicht berührt.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Übelstände zu beheben. In
folgendem wird sie an der Hand eines Ausführungsbeispiels für einen Extraktionsapparat,
der zur Fettgewinnung aus Ölsaaten, Ölkuchen und anderen fett- und ölhaltigen Stoffen
durch Lösungsmittel, wie Benzin, Benzol, Halogenkohlentwasserstoffe, Schwefelkohlenstoff
u.dgl., bestimmt ist, geschildert.
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In der Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt durch eine beispielsweise
Ausführungsform dargestellt: Der Extraktionskessel f trägt in seiner Mitte eine
senkrechte Welle a. In dieselbe ist oberhalb des Kessels fein Führungskeil b eingelassen.
Eine Hohlwelle d umgibt die senkrechte Welle a derartig, daß sie etwas oberhalb
des Deckels des Kessels f, also außerhalb des Kessels f, endet. Am Ende ist eine
Leitspindel c um die Hohlwelle d und die senkrechte Welle a angebracht, und zwar
in derartiger Höhe, daß der untere Teil des Führungskeils b innerhalb der Leitspindel
c liegt. Die Hohlwelle d ist in bekannter Weise mit auf derselben sich verschiebenden
horizontal angeordneten Messern e versehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist nur ein einziges Messer e vorgesehen. Im allgemeinen arbeitet man nur mit diesem
einen Messer, man kann aber auch mehrere Messer anwenden. Die Anordnung des Messers
e erfolgt vorteilhaft ,derartig, daß es bei der Bewegung von oben nach unten oder
von unten nach oben das zu extrahiieren.de Gut in Schraubengängen von vorteilhaft
etwa 25 mm durchschneidet. Die Leitspindel c erhält ihre Führung durch zwei vertikal
angeordnete Zahnstangen lt, welche in zwei Ständern i, z. B. aus Gußeisen o. dgl.,
befestigt sind.
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Oberhalb der Leitspindel b sind Kegelräder k, k' auf einer horizontalen
Welle in angeordnet, welche in den Lagern n läuft und beispielsweise,durch die feste
Riemenscheibe o angetrieben wird. Die Kegelräder k, k- greifen in ein großes Kegelrad
g, welches zwischen ihnen angebracht ist, ein. Der Eingriff der Kegelräder k, bi
in .das große Kegelra,d g wird :durch zwei auf einarm Führungskeil in der horizontalen
Welle nach links und rechts verschiebbaren Klauenkupplungen hergestellt. Die Aus-
und Einrückung der Kegelräder erfolgt durch die Hebeliibersetz-ung p..
q, r, s, t.
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Die Benutzung der Einrichtung erfolgt in folgender Weise: Vor der
Füllung des Kessels mit dem zu behandelnden Gut .wird das Messere nach oben gebracht,
so .daß es sich in der in der Zeichnung punktiert angegebenen Stellung I
befindet.
Der Kessel wird dann .mit .dem Extraktionsgut gefüllt und ,die Behandlung mit dann
Lösungsmittel .Lt. idgl. vorgenommen. Das Kegelrad g wird [durch den Handhebel z
eingerückt und bringt dann durch idie Leitspindel c ;die Hohlwelle d in dtehender
Bewegung nach unten. Hierbei schneidet das Messer c in die einzelnen Schichten Idos
Exraktionsggutes .und lockert dasselbe fortschreitend auf, Ibis Idas Messer in die
Stellung II nach unten gekommen ist. Das Extraktionsgut gelvinnt :bedeutend an Durchdringliclrkeit
und erleichtert in hohem Maße dem Lösungsmittel das Auslaugen der Fettbestandteile.
Wenn das Messer in der untersten Stelle angekoamnen -ist, rückt das Kegelrad
k durch die Hebelübersetzung P, q, y, s, t
selbsttätig aus,
rund Idas Kegelrad hl wird selbsttätig .eingerückt. Infolgedessen :dreht sich die
Leitspindiel c @in entgegengesetzter Richtung, so idäß das Messer nunmehr von unten
nach oben geht, idie Masse wieder,durchschneidet wind hieirdurch locker hält.
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Um das Rührsystem außer Betrieb zu setzen, wird der Hebel z senkrecht
gestellt, wodurch die beiiden Klauen der Kegelräder h und hl ;ausgerückt- rwenden.
Der Hebelarm z wind mit einem Stift auf den hallykreisförmigen Bügel in dieser Stelhing
gehalten.
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Man kann dien Extraktionsapparat beispielsweise iderartig aus,fü@hren,
daß die Welle in ider Minute 7 Umdrehungen macht und das Extraktionsgut
1750 mm Höhe beträgt. Zaum Durchlauf ider angeführten Schicht fdes Extraktionsgutes
:bedarf es beispielsweisse 7o Umdrehungen, wozu 1o Minuten nötig wären. Dieselbe
Zeit und dieselben T-Tmdrehungszahlen sind für die Aufwärtsbewegung des Messars
erforderlich.
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Vergleichende Versuche haben gezeigt, @daß bei gileichem Dampfdruck
und bei streng gleicher Ventilöffnung @die ;Apparate mit andleren starren Rührwerken
oder Apparate ohne Rührwerk 312 Stunde zum Ausdampfen benötigten, wohingegen die
mit ,dem vorher beschriebenen Rührwerk ausgerüsteten Apparate in 40 Minuten vollständig
ausgedämpft waren. Auch konnte ;während der Diffusion .das Rührwerk in Betrieb gesetzt
werden, ohne ,daß eine Entmiischung des Extraktionsgutes stattfand. Der Kraftverbrauch
betrug 3 P.S. am Elektromotor .gemessen.
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Der vorliegende Apparat kann auch eine besondere Einrichtung .haben,
um das Auswerfen ider fertig ibehandelten, wie beispielsweise fertig ausgedämpften
Masse, zu erleichtern. Damit Idas Auswerfen stattfindet, öffnet man, idie über 'der
Siebplatte am Boden des Kessels f angebrachte Entleerungstür und läßt .das Rührwerk
noch weitergehen. Damit die letzten Mengen entfernt werden können, ist in der Vorgelegewelle
a am Boden des Kessels eine Klauenkupplung x angeordnet, welche durch idie Hebelübersetzung
w, ic, v in Bewegung gebrachtwird. Innerhalb des Kessels f liegt nahe
am Boden ein Rührscheit y, -welches durch -die Klauenkupplung und die Hebelübersetzung
,die' letzten Anteile ,des Extraktionsgutes bewegt und durch die seitlich angebrachte
Entleerungstür ides Kessels entferiit. Es gelingt hierdurch, eine vollständige Entleeilung
des Apparates herbeizuführen, so idaß derselbe ohne weiteres, nachdem derselbe verschlossen
wurde, wieder .gefüllt wenden kann.
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Es sind, um Flüssigkeiten miteina4ider zu mischen oder lockere .Stoffe
in Flüssigkeiten zu tauchen, Rühr-,verke berannt, deren horizontale Rührorgane an
einer Hohlwelle angeordnet sind rund mittels einer Leitspindel von oben nach unten
oder in entgegengesetzter Richtung bewegt werden. Diese bekannten Rührwerke könnten
jedoch nicht .durch feste Stoffe, die idem Rühren starken Wiiderstand boten, hindurchgehen,
weil das Getriebe zur Bewegung viel. zu sehwach war. Durch das Getriebe Üer vorliegeüd-en
Einrichtung wird dagegen die Möglichkeit gegeben, eine Vermischung fester, Widerstand
leistender Stoffe mit einem Extraktionsmittel zu gestatten.