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Dokumentenidentifikation DE3615224C2 10.08.1989
Titel Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge
Anmelder Selwig & Lange GmbH, 3300 Braunschweig, DE
Erfinder Matusch, Siegfried, 3300 Braunschweig, DE
Vertreter Gramm, W., Prof.Dipl.-Ing.; Lins, E., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 3300 Braunschweig
DE-Anmeldedatum 06.05.1986
DE-Aktenzeichen 3615224
Offenlegungstag 12.11.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 10.08.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.08.1989
IPC-Hauptklasse C13F 1/06
IPC-Nebenklasse B04B 5/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, mit der aus Füllmasse reiner Zucker kontinuierlich hergestellt werden soll. Hierfür sind drei übereinander angeordnete Trommeln vorgesehen, wobei zwischen der ersten und zweiten Trommel eine mechanische Zuführeinrichtung für die Maischmasse angeordnet ist. Sowohl der aus der ersten Trommel abgeschleuderte Zucker als auch der aus der zweiten Trommel abgeschleuderte Zucker wird jeweils mit Sirup eingemaischt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit zumindest zwei im Abstand übereinander angeordneten, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Trommeln, die über zumindest eine vertikale Zentrifugenwelle antreibbar sind, mit einem stationären Konus, der mit seinem größeren Durchmesser am Gehäuse befestigt ist und mit seinem kleineren Durchmesser in eine Vorbeschleunigungsstufe der unteren Trommel ragt und mit einer dem Ausfallflansch der oberen Trommel zugeordneten Einmaischvorrichtung zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der ersten Trommel abgeschleuderten Zucker, wobei die so gebildete Maischmasse über den genannten Konus der Vorbeschleunigungsstufe der zweiten Trommel zugeführt wird.

Eine derartige Konstruktion läßt sich der DE-OS 34 15 519 entnehmen. Hier sind ausschließlich zwei übereinander angeordnete und miteinander verbundene Trommeln vorgesehen von denen nur eine von der Zentrifugenwelle angetrieben wird. Die beiden Trommeln sind über ein zentrales Stützrohr miteinander verbunden, das mit seinem oberen Ende an der Unterseite des Trommelbodens der oberen Trommel und mit seinem unteren Ende an der Innenseite des Trommelbodens der unteren Trommel befestigt ist. Der stationäre Konus ist mit seinem größeren Durchmesser an der Oberkante des Gehäuses befestigt und bildet mit seinem unteren kleineren Durchmesser gemeinsam mit dem Stützrohr einen Ringspalt, durch den die Maischmasse hindurchtreten kann. Der unteren Trommel ist ein einen Ringraum bildendes und mit einem Gehäuseboden befestigtes Zylinderblech zugeordnet wobei in dem genannten Ringraum wahlweise eine Einmaisch- oder Auflösevorrichtung für den aus der unteren Trommel abgeschleuderten Zucker einhängbar ist. In die obere und die untere Trommel ist jeweils eine Deckwasser-Vorrichtung eingeführt. Der oberen Trommel ist eine ihren Ausfallflansch umgebende Auffangrinne und eine von dieser Rinne ausgehende Leitung zum Auffangen und Abführen des abgeschleuderten Muttersirups zugeordnet. Das genannte, der unteren Trommel zugeordnete Zylinderblech weist eine Öffnung mit Leitung zum Abführen des aus der unteren Trommel abgeschleuderten Einmaischsirups auf. In einer abgewandelten Ausführungsform sind die obere und untere Trommel für unterschiedliche Schleuderdrehzahlen durch eine Hohlwelle mit doppelter Lagerung getrennt antreibbar.

Mit derartigen Zentrifugen wird der Zucker aus der zweiten Fraktion, dem sogenannten B-Zucker oder Rohzucker, kontinuierlich ausgeschleudert. Um die Zuckerreinheit zu erhöhen hat man den B-Zucker in zwei getrennten Zentrifugen nacheinander geschleudert und unterschiedlich gewaschen. Zwischen den beiden Schleudergängen wurde der aus der ersten Zentrifuge ausgeschleuderte Zucker in einer Rührmaische mit reinem Sirup vermischt und mittels Pumpen der zweiten Zentrifuge zugeführt.

Bei der eingangs beschriebenen Zuckerzentrifuge wird die aus der oberen Trommel gewaschene und abgeschleuderte Füllmasse mit einem Sirup höherer Reinheit eingemaischt, automatisch der unteren Trommel zur Nachschleuderung und zum Nachwaschen zugeführt und der ausgeschleuderte Zucker trocken ausgetragen. Soll dieser Zucker eingemaischt oder aufgelöst ausgetragen werden so ist - wie vorstehend erläutert wurde - wahlweise eine Einmaisch- oder Auflösevorrichtung für den aus der unteren Trommel abgeschleuderten Zucker einhängbar.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch die eingangs beschriebene, kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge zur Trennung von reinen Füllmassen nur bedingt geeignet ist. Es konnte festgestellt werden, daß nur eine Einmaischstufe zur Gewinnung von reinem Zucker aus Füllmasse nicht ausreicht. Auch das Bedüsen der Füllmassen mit Deckwasser führt für sich allein nicht zu dem gewünschten Erfolg.

Die DE-PS 3 98 102 offenbart eine Vorrichtung zum Trennen von Gemischen aus festen und flüssigen Bestandteilen, insbesondere von Zuckerkristallen und Mutterlauge. Bei dieser Vorrichtung soll die Anzahl der Trommeln von der zur vollständigen Trennung notwendigen Anzahl der Arbeitsstufen abhängen. Im Ausführungsbeispiel sind vier hintereinander angeordnete Trommeln vorgesehen, wobei der Ablauf aller vier Trommeln gemeinsam erfaßt wird.

Die DE-OS 26 08 911 offenbart eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, insbesondere für Mittelprodukt- und/oder Weißzuckerfüllmassen. Vorgesehen ist ein einziger, sich nach oben konisch erweiternder Schleuderkorb, der auf einer nach oben in das Korbinnere ragenden Nabe einen Beschleunigungstopf mit mehreren Verteilerstiften und eine vom Beschleunigungstopf bis in den Bodenbereich des Korbes ragende, nach unten konisch erweiterte Beschleunigungsglocke trägt. Letztere ist als Vortrennstufe ausgebildet und weist Einrichtungen zum Ableiten des abgetrennten Grünablaufes auf. Der untere Bereich des Schleuderkorbes ist als Waschstufe ausgebildet. In axialem Abstand vom oberen Korbrand ist ein Stauring befestigt, der zusammen mit dem oberen Korbrand einen Zuckeraustrittspalt begrenzt, dem in radialem Abstand der nach unten abgewinkelte Rand eines synchron zum Korb um eine geneigt verlaufende Achse rotierenden Austragringes gegenübersteht und den Zuckeraustritt auf eine bestimmte Zone des Korbumfanges begrenzt, an die sich ein Flugkanal zum zerstörungsfreien Auffangen des Zuckers anschließt. In den untersten Bereich des Schleuderkorbes wird Waschflüssigkeit bzw. Deckwasser zugeführt, um hier eine innige Durchmischung von Deckwasser und Zuckerkristallen herbeizuführen und dadurch einen Wascheffekt zu erzielen. Diese Waschstufe soll den bei kontinuierlichen Zentrifugen angeblich nicht möglichen Deckvorgang ersetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ausgehend von der eingangs erläuterten Konstruktion eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge zur Gewinnung von reinem Zucker aus Füllmasse zu entwickeln und für diese Vorrichtung eine kompakte Bauform zu erreichen.

In Verbindung mit den eingangs aufgeführten Merkmalen wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung durch folgende weitere Merkmale gelöst:

  • a) Unterhalb der zweiten Trommel ist eine dritte Trommel angeordnet, die ebenfalls über eine vertikale Zentrifugenwelle synchron mit der zweiten Trommel antreibbar ist;
  • b) alle drei Trommeln sind konisch ausgebildet, wobei sich die erste und dritte Trommel konisch nach oben und die zweite Trommel konisch nach unten öffnet;
  • c) die Vorbeschleunigungsstufe der zweiten Trommel steht über eine Ableiteinrichtung für die Maischmasse mit dem Innenraum der zweiten Trommel in Verbindung;
  • d) dem Ausfallflansch der zweiten Trommel ist eine zweite Einmaischvorrichtung zugeordnet zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der zweiten Trommel abgeschleuderten Zucker;
  • e) im Bereich des Ausfallflansches der zweiten Trommel ist eine durch den Boden der dritten Trommel geführte Ableiteinrichtung für den in der zweiten Trommel abgetrennten Mischablauf vorgesehen.


Erfindungsgemäß sind somit zwei hintereinander geschaltete Einmaischstufen sowie drei hintereinander geschaltete Trennvorgänge vorgesehen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in der ersten Einmaischstufe als Sirup der in der zweiten Trommel abgeschiedene Mischablauf benutzt wird, während in der zweiten Einmaischstufe als Sirup vorzugsweise der in der dritten Trommel abgetrennte Weißablauf Verwendung findet. Durch diese hintereinander geschalteten Verarbeitungsstufen läßt sich in einer einzigen Zentrifuge aus Füllmasse reiner Zucker kontinuierlich herstellen.

Die zweite Trommel kann noch in vorteilhafter Weise in die dritte Trommel hineinragen, so daß der untenliegende Ausfallflansch der zweiten Trommel nur einen verhältnismäßig geringen lichten Abstand vom untenliegenden Boden der dritten Trommel aufweist. Durch diese Anordnung erhält man eine besonders kompakte Maschine, die überraschend niedrig baut. Die der zweiten Trommel zugeordnete Beschleunigungsstufe kann auf dem obenliegenden Boden dieser Trommel angeordnet sein und braucht von dem Boden der ersten Trommel nur einen solchen lichten Abstand aufzuweisen der die mechanische Zufuhr der Maischmasse in die zweite Vorbeschleunigungsstufe ermöglicht.

Im Bereich der beiden Einmaischstufen können sich hinsichtlich des Zerbrechens der Zuckerkristalle keine Probleme ergeben. Dieses Problem kann sich aber bei trockenem Austrag von hochreinem Zucker ergeben. Daher ist es vorteilhaft wenn auf dem Ausfallflansch der dritten Trommel koaxial hierzu ein Laufschaufelring angeordnet ist, der gekrümmte Schaufeln aufweist. Eine derartige Ausführungsform ist in dem DE-GM 82 19 059 dargestellt und beschrieben, so daß im Rahmen dieser Anmeldung auf eine detaillierte Erörterung verzichtet werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch im Längsschnitt dargestellt.

Die dargestellte Zuckerzentrifuge umfaßt drei mit Abstand übereinander angeordnete Trommeln 1, 2, 3, die über zumindest eine vertikale Zentrifugenwelle 4 antreibbar sind. Die zweite und dritte Trommel 2, 3 müssen synchron umlaufen, während die erste Trommel 1 eine unterschiedliche Drehzahl aufweisen könnte. Alle drei Trommeln 1, 2, 3 sind jeweils mit einem Stütz- und Feinsieb bestückt die zur Verbesserung der Übersichtlichkeit jedoch nicht dargestellt sind. Alle drei Trommeln 1, 2, 3 sind konisch ausgebildet, wobei sich die erste und dritte Trommel 1, 3 konisch nach oben und die zweite Trommel 2 konisch nach unten öffnen.

Der Boden der ersten Trommel 1 wird durch eine Vorbeschleunigungsstufe 5 gebildet, in die ein zentrisches Füllrohr 6 für die Zufuhr des Magma 7 mündet. Dem Ausfallflansch 8 der ersten Trommel 1 ist eine erste Einmaischvorrichtung 9 zugeordnet zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der ersten Trommel 1 abgeschleuderten Zucker. Unterhalb dieses Ausfallflansches 8 ist eine Auffangrinne 10 angeordnet für den in der ersten Trommel 1 abgetrennten Grünablauf 11, der über ein Abführungsrohr 12 abgeleitet wird. Außerdem ist in der ersten Trommel 1 eine Deckwasser-Vorrichtung 13 installiert.

Der obenliegende Boden der zweiten Trommel 2 wird von einer zweiten Vorbeschleunigungsstufe 14 gebildet, deren Beschleunigungswandung in eine nach innen offene Ringnut 15 mündet, die über Vertikalbohrungen 16 mit dem Innenraum der zweiten Trommel 2 in Verbindung steht. Zur Ableitung des in der zweiten Trommel 2 abgetrennten Mischablaufs 17 sind im Bereich des Ausfallflansches 18 der zweiten Trommel 2 vertikal angeordnete Röhrchen 19 vorgesehen, die durch den Boden 20 der dritten Trommel 3 hindurchragen und in einem Mischablaufraum 21 münden von wo der Mischablauf 17 über einen Stutzen 22 abgeführt wird. Dem Ausfallflansch 18 der zweiten Trommel 2 ist eine zweite Einmaischvorrichtung 23 zugeordnet zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der zweiten Trommel 2 abgeschleuderten Zucker.

Die zweite Trommel 2 ragt in die dritte Trommel 3 hinein, wobei dem Ausfallflansch 18 der zweiten Trommel 2 in radialer Richtung gesehen eine dritte Vorbeschleunigungsstufe 24 nachgeordnet ist. In der dritten Trommel 3 ist eine zweite Deckwasser-Vorrichtung 25 angeordnet. Der aus der dritten Trommel 3 abgeschleuderte Zucker kann in unterschiedlicher Form ausgetragen werden:

In der rechten Hälfte der Darstellung ist ein trockener Zuckeraustrag vorgesehen. Auf dem Ausfallflansch 26 der dritten Trommel 3 kann koaxial hierzu ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Laufschaufelring angeordnet sein der gekrümmte Schaufeln aufweist, die eine Reduzierung der Abfluggeschwindigkeit der Zuckerkristalle bewirken. Der trockene Zucker verläßt dann unzerstört über einen Raum 27 und einen an dem Maschinengehäuse 28 angeflanschten Konus 29 die Zentrifuge, um einem Förderelement zugeleitet zu werden.

In der linken Hälfte der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Austrag des Zuckers in flüssiger Form dargestellt. Hier ist dem Ausfallflansch 26 der dritten Trommel 3 eine Bedüsungseinrichtung 30 zugeordnet, die den aus der untersten Trommel 3 abgeschleuderten Zucker mit Dünnsaft oder Wasser bedüst und dadurch auflöst. Die so entstandene Kläre 31 fließt in einen Ringraum 32 und von hier über einen Stutzen 33 nach außen ab.

Für den in der dritten Trommel 3 abgetrennten Weißablauf 34 ist im Bereich unterhalb des Ausfallflansches 26 der untersten Trommel 3 eine Auffangrinne 35 vorgesehen, von wo der Weißablauf 34 über einen Stutzen 36 zur Weiterleitung nach außen gelangt.

Zwischen der ersten und zweiten Trommel 1, 2 ist ein stationärer Konus 37 angeordnet, der mit seinem größeren Durchmesser am Gehäuse 28 befestigt ist und mit seinem kleineren Durchmesser in die Vorbeschleunigungsstufe 14 der zweiten Trommel 2 ragt.

Das Trommelsystem ist auf einem Triebwerk 38 montiert, das über einen nicht dargestellten Elektromotor mit einem Keilriementrieb 39 angetrieben wird.

Das Magma 7 fließt durch das Füllrohr 6 in die Vorbeschleunigungsstufe 5 der obersten Trommel 1 und von dort über die Siebe der obersten Trommel 1 nach oben. Die auf dem Sieb befindliche Zucker-Füllmasse wird dabei über die Deckwasser-Vorrichtung 13 zur Verbesserung des Trennvorganges mit Wasser bedüst. In der ersten Trommel 1 wird der Grünablauf 11 abgetrennt. Der über den oberen Rand der Trommel 1 austretende Zucker wird mit Sirup über die erste Einmaischvorrichtung 9 bedüst. Dabei wird die Sirupmenge so eingestellt, daß man wiederum eine fließfähige Maischmasse 40 erhält. In der ersten Einmaischvorrichtung 9 wird als Sirup vorzugsweise der Mischablauf 17 der zweiten Trommel 2 benutzt. Die Maischmasse 40 gelangt über die zylindrische Wandung des Maschinengehäuses 28 und anschließend über den stationären Konus 37 in den Bereich der zweiten Vorbeschleunigungsstufe 14 und von dort über die Ringnut 15 und die Vertikalbohrungen 16 gegen die Innenwandung der zweiten Trommel 2. Hier wird der abgetrennte Mischablauf 17 über die Röhrchen 19, den Mischablaufraum 21 und den Stutzen 22 abgeleitet. Der Zucker tritt über den unteren Rand der zweiten Trommel 2 in die dritte Vorbeschleunigungsstufe 24 der untersten Trommel 3 und wird in dieser Übergangsphase über die zweite Einmaischvorrichtung 23 wiederum mit Sirup bedüst, für den vorzugsweise der Weißablauf 34 der untersten Trommel 3 verwendet wird. Die so neu entstandene Maischmasse wird in der untersten Trommel 3 getrennt wobei der Weißablauf 34 in die Auffangrinne 35 und von dort über den Stutzen 36 nach außen gelangt. Die auf dem Sieb der dritten Trommel 3 befindliche Maischmasse wird über die zweite Deckwasser-Vorrichtung 25 zur Reinigung des Zuckers mit Wasser bedüst. Der Austritt des Zuckers über den oberen Rand der untersten Trommel 3 wurde vorstehend bereits beschrieben.


Anspruch[de]
  1. 1. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit zumindest zwei im Abstand übereinander angeordneten, in einem gemeinsamen Gehäuse (28) untergebrachten Trommeln (1, 2), die über zumindest eine vertikale Zentrifugenwelle (4) antreibbar sind, mit einem stationären Konus (37) der mit seinem größeren Durchmesser am Gehäuse (28), befestigt ist und mit seinem kleineren Durchmesser in eine Vorbeschleunigungsstufe (14) der unteren Trommel (zweite Trommel 2) ragt, und mit einer dem Ausfallflansch (8) der oberen Trommel (erste Trommel 1) zugeordneten Einmaischvorrichtung (9) zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der ersten Trommel (1) abgeschleuderten Zucker, wobei die so gebildete Maischmasse (40) über den genannten Konus (37) der Vorbeschleunigungsstufe (14) der zweiten Trommel (2) zugeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) Unterhalb der zweiten Trommel (2) ist eine dritte Trommel (3) angeordnet, die ebenfalls übe eine vertikale Zentrifugenwelle (4) synchron mit der zweiten Trommel (2) antreibbar ist;
    2. b) alle drei Trommeln (1, 2, 3) sind konisch ausgebildet, wobei sich die erste und dritte Trommel (1, 3) konisch nach oben und die zweite Trommel (2) konisch nach unten öffnen;
    3. c) die Vorbeschleunigungsstufe (14) der zweiten Trommel (2) steht über eine Ableiteinrichtung (15, 16) für die Maischmasse (40) mit dem Innenraum der zweiten Trommel (2) in Verbindung;
    4. d) dem Ausfallflansch (18) der zweiten Trommel (2) ist eine zweite Einmaischvorrichtung (23) zugeordnet zum Einmaischen von Sirup höherer Reinheit in den aus der zweiten Trommel (2) abgeschleuderten Zucker;
    5. e) im Bereich des Ausfallflansches (18) der zweiten Trommel (2) ist eine durch den Boden (20) der dritten Trommel (3) geführte Ableiteinrichtung (19, 21) für den in der zweiten Trommel (2) abgetrennten Mischablauf (17) vorgesehen.
  2. 2. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Trommeln (1, 2, 3) jeweils mit Stütz- und Feinsieb bestückt sind.
  3. 3. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und dritten Trommel (1, 3) je eine Deckwasservorrichtung (13, 25) vorgesehen ist.
  4. 4. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zufuhr des Magma (7) in der ersten Trommel (1) ein zentrales Füllrohr (6) vorgesehen ist das in einer Vorbeschleunigungsstufe (5) der ersten Trommel (1) mündet.
  5. 5. Zuckerzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trommel (2) in die dritte Trommel (3) hineinragt, wobei dem Ausfallflansch (18) der zweiten Trommel (2) in radialer Richtung gesehen eine dritte Vorbeschleunigungsstufe (24) nachgeordnet ist.
  6. 6. Zuckerzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ausfallflansch (26) der dritten Trommel (3) koaxial hierzu ein Laufschaufelring angeordnet ist, der gekrümmte Schaufeln aufweist.
  7. 7. Zuckerzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausfallflansch (26) der dritten Trommel (3) eine Bedüsungseinrichtung (30) für den abgeschleuderten Zucker zugeordnet ist.
  8. 8. Zuckerzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableiteinrichtung (15, 16) der Vorbeschleunigungsstufe (14) der zweiten Trommel (2) aus Vertikalbohrungen (16) besteht, die eine nach innen offene Ringnut (15) mit dem Innenraum der zweiten Trommel (2) verbinden.
  9. 9. Zuckerzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableiteinrichtung (19, 21) für den Mischablauf (17) aus vertikal angeordneten Röhrchen (19) besteht, die in einen unterhalb der dritten Trommel (3) liegenden Mischablaufraum (21) münden.






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