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Verfahren und Vorrichtung zum Auslaugen von Pflanzenschnitten Im Verlauf
des letzten halben Jahrhunderts sind zahlreiche Vorschläge, die Auslaugung von Pflanzenschnitten
u. dgl. stetig zu gestalten, bekannt geworden. Bei diesen sich zumeist auf die Auslaugung
von Rübenschnitten erstreckenden Vorschlägen wird das Auslaugegut im Gegenstrom
durch einen Trog, eine Trommel o. dgl. bzw. durch deren aneinandergereihte Unterteilungen
mit Schuborganen hindurchbewegt und am Ende des Apparates selbst bzw. auch dem jeweiligen
Ende der Unterteilungen mittels Überwurf-, Überlauf- oder Überfallorganen aus dem
Apparat bzw. von einer in die andere Unterteilung hineinbefördert. Diese jedoch
nur vereinzelt brauchbaren Vorschläge haben sich nicht so einzuführen vermocht,
als man es nach den damit verbundenen Vorteilen (z. B. Vermeidung der Diffusionsabwässer)
erhofft hat. Bei ihnen ist die Gesamtapparatur noch zu kompliziert und der Wechsel
zwischen Auslaugegut und Auslaugeflüssigkeit mangelhaft. Es müssen z. B. Siebe vorgesehen
werden, welche sich leicht zusetzen. In den meisten Fällen sind für sich bewegte
Förderorgane nötig, welche den Durchfluß hemmende Zusammenballungen und Zermalmungen
des Auslaugegutes hervorrufen. Infolge dieser Mängel boten die oben angeführten
Verfahren der Industrie noch nicht die für eine Allgemeinanwendung nötige Sicherheit
im Großbetrieb.
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Bei der vorliegenden Erfindung sind z. B. Siebe und für sich bewegte
Förderorgane im Auslauger vermieden, und für das Auslaugegut und die Auslaugeflüssigkeit
ist bei sehr lebhaftem Wechsel zwischen beiden ein außerordentlich langer Diffusionsweg
ermöglicht.
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Als Auslauger wird eine drehbare Trommel verwandt, die an beiden Seiten
ringförmig abgeschlossen ist, so daß ein zentraler Teil frei bleibt. Im Innern der
Trommel sind mit der Trommelwand starr verbundene, längsgerichtete Mitnehmer (Hebeorgane)
eingebaut. Diese können in der Längsrichtung zur Trommelachse bzw. zur Horizontalebene
parallel oder schwach geneigt, in der Querrichtung radial oder gegen die Radiale
geneigt angeordnet sein. Die Breite dieser mannigfach ausbildbaren Mitnehmer beträgt
weniger als die Hälfte des Trommeldurchmessers, so daß also nur ein ringförmiger
Teil des Trommelquerschnittes von ihnen beherrscht wird. Das Auslaugegut und die
Auslaugeflüssigkeit wird nach dem bekannten Gegenstromprinzip an entgegengesetzten
Seiten eingeführt.
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Das Verfahren ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet. Das stetig
zugeführte Auslaugegut wird infolge der Trommeldrehung von den Mitnehmern quer durch
den an der tiefsten Stelle der Trommel verlaufenden Flüssigkeitsstrom hindurch-
und aus demselben herausbewegt. Sobald die Mitnehmer auf ihrer kreisförmigen Umlaufbahn
eine entsprechende schräge Lage erreicht haben, gleitet das Auslaugegut von ihnen
ab und fällt, die bis dahin gemeinsame Trommel- bzw. Mitnehmerumlaufbahn verlassend,
rückwärtig in den Flüssigkeitsstrom
zurück. Durch den Rückfall
hat das Auslaugegut dann bereits einengeschlossenen Umlauf vollzogen, während der
den Rückfall veranlassende. Mitnehmer aber erst etwa drei Fünftel einer geschlossenen
Kreisbahn zurückgelegt hat. Es eilt also der Umlauf des Auslaugegutes dem Trommel-
bzw. Mitnehmerumlauf voraus, und das Auslaugegut hat nach einem geschlossenen Mitnehmer-
bzw. Trommelumlauf fast zwei Umläufe vollzogen. Der Rückfall des Auslaugegutes verhindert
demnach eine sich mit der Mitnehmerbahn deckende, kreisförmige Umlaufbewegung des
Auslaugegutes und zwingt das Auslaugegut zu einem Vielfachen der Trommel- bzw. Mitnehmerumlaufwege.
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Wird die Auslaugetrommel in der Förderrichtung des Auslaugegutes geneigt
gestellt und sind die in der Längsrichtung beliebig, d. h. horizontal oder zur Horizontalebene
geneigt angeordneten Mitnehmer z. B. mit rechenartigen Durchbrechungen ausgebildet,
so geschieht die Umlaufbewegung und Förderung des Auslaugegutes in folgender Weise
Das Auslaugegut (z. B. Rübenschnitte) wird von den Mitnehmern bei der Trommeldrehung
zwangsweise und quer durch den Flüssigkeitsstrom hindurch- und aus demselben herausbewegt.
Sobald die Mitnehmer dann die dargelegte Schrägstellung erreicht haben, gleiten
die abgetropften Schnitte von ihnen ab und fallen vor Beendigung der Mitnehmerumlaufbahn
in der Vertikalebene in den Flüssigkeitsstrom zurück.
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Weil nun die Trommel, die Mitnehmer und die mitgeführten Schnitte
bei zur Horizontalebene geneigter Trommellage eine zur Vertikalebene geneigte Umlaufbahn
beschreiben, der Abfall der Schnitte aber in der Vertikalebene erfolgt, werden diese
durch den jedesmaligen Fall um den Abstand, in dem sich die Umlaufbahn im Augenblick
des Abfalls von der Vertikalebene befindet, in der Trommel, weitergefördert.
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Der so aus geneigter Trommelumlaufbahn und aus freiem vertikalen Schnittefallzusammengesetzte
Förderweg der Schnitte stellt dann eine nach der Trommelneigungsseite und dem Flüssigkeitsstrom
entgegengesetzt abgewickelte, an der Abfallseite abgeplattete spiralförmige Umlaufbahn
dar.
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Die Bewegung und Förderung der Schnitte durch die Trommel kann aber
auch unabhängig von einer Trommelneigung erfolgen.
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Werden die Mitnehmer in der Schnitteförderrichtung zur Horizontalebene
geneigt angeordnet und in der Längsrichtung abschnittsweise durchbrochen und undurchbrochen
ausgebildet und diese Abschnitteile von Mitnehmer zu Mitnehmer gegeneinander versetzt,
so kann die Trommellage eine beliebige sein. Dreht sich die Trommel z. B. in horizontaler
Lage, so beschreibt nicht nur jeder Punkt der Trommel, sondern auch jeder Punkt
der Mitnehmer, trotzdem diese gegen die Horizontalebene geneigt angeordnet sind,
eine vertikalgerichtete Kreisbahn. Die Förderung der Schnitte entwickelt sich dann
in folgender Weise: Die Schnitte werden von den Mitnehmern quer durch den Flüssigkeitsstrom
gezogen. Bei der Herausbewegung aus dem Flüssigkeitsbereich wird die von den Mitnehmern
eingeschlossene Schnittesaftmasse von den undurchbrochenen Mitnehmerteilen veranlaßt,
nach denjenigen durchbrochenen Mitnehmerteilen abzuwandern, welche in der Schnitteförderrichtung,
also in Richtung der Mitnehmerneigung liegen. Die Auslaugeflüssigkeit flutet bei
der Verlagerung der Schnitte zurück. Sobald die Mitnehmer dann die gekennzeichnete
Schrägstellung erreicht haben, fallen die von derFlüssigkeit befreiten Schnitte
in der Vertikalebene in den Flüssigkeitsstrom zurück. Sie sind dann um die jeweilige
seitliche Verlagerung und, sofern auch eine Trommelneigung vorliegen würde, auch
noch um diesen Neigungsteil in der Trommel weitergefördert.
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Die Bewegung und Förderung der Schnitte durch die Trommel geschieht
auch hier durch spiralförmige Umlaufbahnen, die sich aus einer in der Schnitteförderrichtung
erfolgenden Schnitteverlagerung und aus dem vertikalen Fall der Schnitte zusammensetzt.
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Riegelt man die Mitnehmer in der Schnitteförderrichtung und unmittelbar
hinter einem durchbrochenen Teil quer zur Trommelachse durch undurchlässige Sperrflächen
ab, so werden die Mitnehmer in der Längsrichtung in eine Anzahl gegeneinander versetzter
Abschnitte unterteilt. Hierdurch wird die Umlaufbahn und damit auch die Förderung
der Schnitte nun auch noch von der Mitnehmerlage völlig unabhängig. Beide, Trommel
und Mitnehmer, können daher jetzt beliebig, d. h. horizontal oder nach irgendeiner
Richtung geneigt angeordnet werden. Die von den Mitnehmerabschnitten eingeschlossene
Schnittesaftmasse muß dabei immer nach den in der Schnitteförderrichtung liegenden,
durchbrochenen Abschnitteilen abwandern, und die Schnitte verlagern sich dort unter
Zurückfluten der Auslaugeflüssigkeit.
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Die undurchlässigen Abriegelungen der Mitnehmerwerden vorteilhaft
so weit ausgedehnt, daß die frei stehende Abriegelungskante zu der in der Drehrichtung
benachbarten Mitnehmerfläche parallel verläuft. Zwischen je zwei benachbarten Mitnehmern
wird dadurch je ein diesen paralleler Längskanal für den Durchfluß der Auslaugeflüssigkeit
geschaffen.
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Eine weitere Ausbildung besteht darin, daß
die Längskanäle
mit Querabriegelungen versehen werden, die aber nur für die Auslaugeflüssiggkeit
durchlässig sind.
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Die Versetzung der Mitnehmerabschnitte wird vorteilhaft so bemessen,
daß sie dem zwischen je zwei Abriegelungen vorgesehenen Abstand, dividiert durch
die Anzahl der Mitnehmerreihen, entspricht.
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Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, daß sich auch die Auslaugeflüssigkeit
ganz oder teilweise an einem freien Fall beteiligen soll. Für diesen Zweck können
die zwischen je zwei Abriegelungen liegenden, durchbrochenen Mitnehmerteile auch
völlig oder nur teilweise, z. B. nur nach der Basis zu, undurchbrochen gestaltet
werden. Diese Anordnung könnte z. B. bei der Auslaugung von vergorenen Weintrestern
zweckmäßig sein.
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Der Flüssigkeitsstrom hat, den gegebenen Niveauverhältnissen folgend,
an sich das Bestreben, sich in der Längsrichtung und an der tiefsten Stelle der
Trommel durch diese zu bewegen. Durch die quergerichteten Umlaufbewegungen der Mitnehmer
einerseits und durch die Umlaufbewegungen des Auslaugegutesanderseits wird die Bewegung
der Auslaugeflüssigkeit zu einer spiralförmigen; außerdem wird der Weg der Flüssigkeit
durch die bei der Verlagerung entstehende seitliche Abflußbewegung verlängert. Der
Umlauf des Auslaugegutes wird also durch das Herabfallen zeitlich abgekürzt. Der
Umlauf der Auslaugeflüssigkeit setzt sich zusammen aus dem von der Flüssigkeit bedeckten
bzw. von der Niveaulinie als Sehne begrenzten Trommelkreisbogen plus der Länge der
Niveausehne, der Rückflußlinie. Da Kreibogen und Sehne zusammen weniger als drei
Fünftel des Trommelumfanges betragen, hat also die Auslaugeflüssigkeit, wenn die
Trommel erst drei Fünftel eines geschlossenen Umlaufweges vollzogen hat, bereits
einen geschlossenen Spiralumlaufweg zurückgelegt. Die Umlaufbewegungen der Auslaugeflüssigkeit
betragen hierbei - ebenso wie die Umlaufbewegungen des Auslaugegutes - ein Vielfaches
der Trommel-bzw. Mitnehmerumlaufbahnen.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung an Hand einer Verarbeitung
von Rübenschnitten gegeben.
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Die von der Schneidemaschine kommenden Schnitte gelangen bei Pfeil
i in den Brühtrog A, in dem sie in bekannter Weise mit Rohsaft aufgebrüht werden,
wobei der vom Siebteil e nach Kasten 3 abfließende Rohsaft mit einer Pumpe 4 über
Wärmer 5 im Kreislauf durch den Trog A bewegt wird. Ein Teil des Rohsaftes wird
durch Pumpe 6 vom Kasten 7, der mit dem Brühtrog A kommuniziert, dauernd abgezogen.
Die gebrühten Schnitte werden durch Ausräumer 8 über Schurre g in den Auslauger
B, der an dieser Eingangsseite durch den Abschlußteil io ringförmig abgeschlossen
ist, hineinbefördert. In der Längsrichtung der Trommel B befinden sich parallel
zur Trommelachse angeordnete Mitnehmer ii, die mit rechenartigen Durchbrechungen
12 und undurchlässigen Abriegelungen 13 versehen sind. Die durchlässigen Abriegelungen
14, welche den längsgerichteten Durchflußkanal für die Auslaugeflüssigkeit abschnittweise
abschließen, bilden eine Fortsetzung der Mitnehmerabriegelungen 1,3. Die Mitnehmerabschnitte
sind reihenweise gegeneinander versetzt. Die Trommel wird mit einem Zahnkranzgetriebe
i5 und mit Laufrollen i6 in Drehung versetzt. An dem entgegengesetzten Ende ist
die Auslaugetrommel durch einen Abschlußteil i7 ringförmig abgeschlossen. Hier fallen
die ausgelaugten Schnitte von den Mitnehmern ii in eine in die Trommel hineinragende
Schnecke i8, welche sie an den Elevatorsumpf ig abgibt. Ein Förderwerk 2o übernimmt
den Weitertransport nach den Schnittepressen. Als Auslaugeflüssigkeit wird Preßwasser
und Frischwasser verwandt. Das Preßwasser sammelt sich über Leitung P im Kasten
2i. Das Frischwasser 22 wird in den Sumpfig geleitet und gelangt über Sieb 23 durch
Pumpe 24 in den Preßwasserkasten 2i. Dieses Gemisch wird dann durch Leitung 25 in
den Auslauger eingeführt und durchströmt diesen in der dargelegten Weise. Die zentrale
Eingangsöffnung im Abschlußteil io für frische Schnitte, die zugleich die Ausgangsöffnung
für den Rohsaft bildet, ist größer dimensioniert als die zentrale Ausgangsöffnung
im Abschlußteil 17 für die ausgelaugten Schnitte, die zugl eich die Eingangsöffnung
für die Auslaugeflü ssigkeit bildet. Hieraus ergibt sich bereits das für den Durchfluß
der Auslaugeflüssigkeit nötige Gefälle, das aber noch durch Trommelneigung u. dgl.
vergrößert werden kann. Die Entnahme des Rohsaftes kann beliebig, z. B. über eine
rotierende Ablaufschurre 27 und Rinne 28 erfolgen, der Rohsaft wird dem Kasten 3
zugeführt und tritt somit in den Brühsaftlcreislauf über. Um das Mitreißen kleinster
Schnitteteilchen mit dem abfließenden Rohsaft zu verhindern, wird vorteilhaft noch
ein besonderer, zweckmäßig mit eng gestellten Rechen ausgestatteter ringförmiger
Abschlußtei126 vorgesehen, der das Niveau der Schnittsaftmasse möglichst überragt.