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Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Dichte von Stärkemilch oder
ähnlichen Stoffen im laufenden Betrieb Bei der Stärkeherstellung ist die Einhaltung
einer bestimmten Dichte der Stärkemilch auf verschiedenen Arbeitsstufen von ausschlaggebender
Bedeutung für einen sicheren Erzeugungsgang unter den besten Arbeitsbedingungen
sowie zur Erreichung des höchsten Nutzens in bezug auf Ausbeute und Güte der Stärke.
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Dies ist besonders wichtig bei der Entwässerung der Stärke vor dem
Trocknen, insbesondere dann, wenn die Entwässerung der Stärke durch Siebschleudern
mit Filtertucheinlage erfolgt. Diese in der Regel absatzweise arbeitenden Schleudern
können nur eine ganz bestimmte Höchstfüllung aufnehmen. Je dichter die zur Entwässerung
kommende Stärkemilch ist, nm so größer ist die Füllung, bezogen auf handelstrockene
Stärke, und um so größer ist auch die Leistung der Schleudern in der Zeiteinheit
bei gleichem Bedienungsaufwand.
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Von Wichtigkeit ist aber hierbei nicht nur die Erreichung der höchstmöglichen
Dichte, sondern auch die Einhaltung dieser Dichte über längeren Zeiträ'um hindurch,
insbesondere bei der Arbeit mit selbsttätig gesteuerten Schleudern, bei denen die
einzelnen Arbeitsvorgänge auf Zeit eingestellt werden.
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Auch an anderen Stellen des Erzeugungsganges ist die Einhaltung einer
bestimmten Dichte der Stärkemilch von Bedeutung, z. B. bei dem Betrieb der Absetzrinne,
der die Stärkemilch mit stets gleichbleibender Dichte zugeführt werden muß, wenn
sie richtig arbeiten soll.
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In der Hauptsache geschieht die Einstellung der richtigen Dichte der
Stärkemilch dadurch, daß man
sie in einen Rührbottich laufen läßt.
Hat sie eine geringere Dichte als erforderlich, so läßt man die Stärke ganz oder
zum Teil absetzen, so daß Wasser abgezogen werden kann, rührt wieder auf und fügt
so viel Wasser hinzu, wie zur Erreichung der gewünschten Dichte notwendig ist. Die
Prüfung der Dichte geschieht hierbei mittels eines Be-Grad-Prüfers. Soll die Stärkemilch
laufend weiter verarbeitet werden, so sind stets zwei Bottiche nötig, die abwechselnd
beschickt und entleert werden. Es läßt sich also bei diesem Verfahren eine Dauerbeaufsichtigung
bzw. -bedienung nicht umgehen, wobei aber auch die Einhaltung der richtigen Dichte
der Stärkemilch von der Geschicklichkeit und der Sorgfalt des Bedienungspersonals
abhängig ist.
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Eine gewisse Vereinfachung dieses Verfahrens besteht in der Benutzung
eines Eindickers, der bei Dauerdurchlauf der anzureichernden Stärkemilch Wasser
abscheidet. Aber auch hierbei ist eine Dauerbeaufsichtigung und Einstellung notwendig,
wenn auch nur eine einigermaßen genaue, bestimmte Dichte erreicht werden soll. So
erhält man z. B. bei der mechanischen Räumung von Absetzrinnen mittels eines Spülwasserstromes
die Stärkemilch in einer wesentlich geringeren Dichte, als dies zu einem wirtschaftlichen
Betrieb der Entwässerungsschleudern erforderlich ist.
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Wenn dickflüssige Stärke oder überhaupt dickere Stärkemilch auf eine
bestimmte, geringere Dichte gebracht werden soll, z. B. die von den Trennschleudern
ausgeworfene dickflüssige Stärke auf die zum Betrieb der Absetzrinnen erforderliche
geringere Dichte, so ist ebenfalls ein Rührgefäß erforderlich, in dem eine entsprechende
Wassermenge zugeführt wird. Soll die Einstellung genau sein, so müssen zwei Bottiche
abwechselnd gefüllt und entleert werden. Bei Benutzung nur eines Bottichs entstehen
unvermeidliche Schwankungen in der Dichte der Stärkemilch, die nur durch sorgfältige
und dauernde Kontrolle auf ein erträgliches Maß zurückgeführt werden können.
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Die bei den bisher üblichen beschriebenen Maßnahmen auftretenden Übelstände
werden nun durch die Erfindung vollkommen beseitigt. Sie beruht auf der Verbindung
eines selbsttätig wirkenden Reglers mit einem durchlaufend arbeitenden Eindicker,
wenn es sich um die Gewinnung dichter Stärkemilch aus dünnerer handelt, bzw. mit
einer Wasserzuführungsvorrichtung, wenn aus dicker Stärkemilch dünnere gewonnen
werden soll. In beiden Fällen wirkt der Regler auf ein Ventil, nämlich im ersten
Fall auf einen Drosselhahn für die ablaufende Stärkemilch, im letzten Fall auf einen
Wasserhahn, der zur Zuführung des Verdünnungswassers dient: Demnach bildet es Gegenstand
der Erfindung, die Anzeige des erwähnten Reglers, nämlich eines Be-Grad messenden
Prüfers, als Mittel zur Steuerung der Lage eines den Zufluß oder den Abfluß des
Gutes bestimmenden Gliedes, z. B. durch Erregung eines entsprechende Ventile steuernden
Elektromagneten, zu verwenden. Dabei erfolgt die Auslösung der Steuerungsglieder
und damit die Umschaltung der Ventile zweckmäßig nur dann, wenn die Anzeige des
Prüfers die obere oder die untere Toleranzgrenze für die Dichte des Gutes , jeweils
erreicht. Vorteilhaft wird weiterhin die Prüfung innerhalb eines gesonderten Behälters
vorgenommen, der von dem Gut, dessen Dichte zu beobachten ist, durchflossen wird.
Von der Vorrichtungsseite aus betrachtet, besteht die Erfindung hauptsächlich darin,
daß der als Schwimmer ausgebildete und mit Spindel versehene Be-Grad-Prüfer mit
Schließkontakt für die festliegenden Pole eines Stromkreises versehen ist, der durch
einen Elektromagneten führt, dessen Anker bei Schluß des Stromkreises das von ihm
gesteuerte Ventil öffnet oder schließt. Um aber auch die Umsteuerungsvorgänge gleichzeitig
optisch erkennbar zu machen, kann weiterhin erfindungsgemäß in den durch den Magneten
führenden Stromkreis eine Leuchte eingeschaltet sein und in einem weiteren, bei
Erreichung der entgegengesetzten Toleranzgrenze von dem gleichen Kontakt ebenfalls
an festliegenden Polen schließbaren Stromkreis eine zweite, zweckmäßig andersfarbiges
Licht aussendende Leuchte, die dann beide jeweils die obere und untere Toleranzgrenze
anzeigen.
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Ferner kann auch noch die erwähnte Umsteuerungseinrichtüng gleichzeitig
mit einer Registriervorrichtung versehen sein, die die zwischen den Umsteuerungen
stattfindenden Dichteänderungen schriftlich vermerkt. Registriervorrichtungen solcher
Art, die für den vorliegenden Zweck auch verwendbar wären, sind grundsätzlich bekannt.
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Nach der Erfindung wirkt also die Stärkemilch in einem Gefäß auf einen
Schwimmkörper ein, der je nach der gewünschten Dichte der Stärkemilch eingestellt
und dessen mit Gradeinstellung versehene Spindel zweckmäßig so lang sein sollte,
daß ein auch nur kleiner Unterschied in der Dichte der Stärkemilch einen verhältnismäßig
großen Unterschied in der Höhenstellung der Spindel bewirkt. Wird dabei der höchst-bzw.
tiefstzulässige Spindelstand erreicht, der der obersten bzw. untersten Grenze der
Dichtetoleranz entspricht, dann wird, um bei dem erwähnten Beispiel zu bleiben,
ein elektrischer Kontakt geschlossen und Strom eingeschaltet, der über einen Magneten
auf ein Wasserventil oder eine Drosselklappe so einwirkt, däß die Dichte der Stärkemilch
erhöht bzw. herabgesetzt wird.
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In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand zweier beispielsweiser
Ausführungsformen näher erläutert: Nach Fig. r soll kontinuierlich in einer gewissen
dickeren Konsistenz zulaufende Stärkemilch ständig auf eine bestimmte dünnere Konsistenz
gebracht werden. Die dickere Stärkemilch fließt durch ein Rohr A einem mit
Rührwerk B versehenen Gefäß C zu. Eine Pumpe D pumpt die Flüssigkeit zur
weiteren Verarbeitung laufend aus dem Gefäß C. Aus der Pumpendruckrohrleitung E
wird bei F ständig eine kleine Menge der Flüssigkeit abgezweigt und in das Reglergefäß
G gedrückt. Bei Inbetriebnahme kann die dem Reglergefäß G zufließende Menge mittels
des Ventils H einmal einreguliert werden. Durch ein Über-Laufrohr J fließt die überschüssige
Flüssigkeit wieder in das Gefäß C zurück. In dem Reglergefäß G befindet sich ein
Schwimmer K, der mit der Spindel L versehen ist. Dieser dient als Be-Grad-Prüfer.
Mit der
Spindel L ist über isolierende Buchsen M eine Kontaktscheibe
N verbunden. Es ist dann noch ein Stromkreis vorgesehen, der von der Stromquelle
0 her gespeist wird und durch einen Elektromagneten R hindurchführt. Er endet an
den festliegenden Kontakten X, die der Kontaktscheibe N gegenüberliegen
und bei deren Anheben geschlossen werden. Der Anker S des Elektromagneten R ist
über einen Hebelarm T mit einem Ventil U gekuppelt, das in der Wasserzuleitung
V liegt. Außerdem ist ein zweiter Stromkreis vorgesehen, der ebenfalls von der Stromquelle
0 her gespeist werden kann. Seine Kontakte Y liegen dem Kontakte X des ersten Stromkreises
gegenüber und können ebenfalls von der Kontaktscheibe N geschlossen werden, sobald
diese bei der Abwärtsbewegung die untere Toleranzgrenze erreicht. In jedem der Stromkreise
liegen Leuchten Q und P, die unterschiedlich farbiges Licht aussenden.
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Die durch das Rohr A in das Gefäß C eintretende dickere Stärkemilch
wird durch die Pumpe D in die Rohrleitung E sowie ein geringer Teil der Flüssigkeit
durch den Hahn Hin das Gefäß G gepumpt. Durch den Überlauf J fließt, wie schon erwähnt,
die zuströmende Flüssigkeit ständig ab. Der entsprechend dem spezifischen Gewicht
der Flüssigkeit gewichtsmäßig einregulierte Schwimmer K soll nun zu steigen beginnen.
In bestimmter Höhenlage schließt nun die Scheibe N die beiden Kontakte
X. Hierdurch wird der Kreislauf des elektrischen Stromes geschlossen, und
der Elektromagnet R zieht den Anker S an. Gleichzeitig leuchtet die farbige Lampe
Q auf. Durch das Anziehen des Ankers S wird über den Hebelarm T das Wasserventil
U geöffnet. Durch das Frischwasserrohr V fließt dann Wasser in das Gefäß
C, wird durch das Rührwerk B sofort innig mit der Stärkemilch vermischt und verdünnt
diese. Die dünnere Stärkemilch wird durch die Pumpe in das Druckrohr E und somit
auch in den Behälter G für den Schwimmer K gepumpt. Infolge der verminderten spezifischen
Dichte der Flüssigkeit beginnt nun der Schwimmer K zu sinken, wobei die Kontakte
X geöffnet werden. Sinkt der Schwimmer nun weit ab, dann werden die Kontakte Y geschlossen,
und es leuchtet die farbige Lampe P auf. Der Elektromagnet R und die farbige Lampe
Q sind nun natürlich stromlos, d. h. der Anker S ist beim Öffnen der Kontakte
X zurückgefallen und das Ventil U hat sich geschlossen.
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Der Vorgang wiederholt sich nun von neuem, sobald dicke Flüssigkeit
in größerem Umfange über A wieder zuläuft. Durch entsprechende gewichtsmäßige Eichung
kann, wie oben schon angedeutet, die Empfindlichkeit des Schwimmers K mit
der Spindel L so gestaltet werden, daß dieser auf z. B. Bruchteile eines
Grades B6 anspricht, so daß die das Druckrohr E verlassende Flüssigkeit praktisch
gleichmäßige Dichte aufweist.
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Nach Fig. z soll kontinuierlich in einer gewissen dünneren Konsistenz
zulaufende Stärkemilch auf eine entsprechend dickere Konsistenz gebracht und darauf
gehalten werden. Es fließt nun die dünnere Stärkemilch über das Rohr A' dem Gefäß
C' zu. . Dieses ist im unteren Teil mit einer Rührschnecke B1 ausgerüstet. Durch
ein Ablaufrohr E' fließt die eingedickte Stärkemilch ab. Das Abwasser fließt durch
einen Überlauf D' in die Abwasserrohrleitung D2. In das Rohr El ist eine Drosselklappe
U1 eingebaut, die durch den Hebel T' und die Zugstange T$ mit dem Anker S' des Elektromagneten
R1 verbunden ist. Ein Teil der dicken Flüssigkeit fließt bei F' über einen Hahn
Hl in das Gefäß G1. In diesem befindet sich der Schwimmer K1 mit der Spindel L1.
An der Spindel ist wieder mittels einer Isoliermuffe M' die Kontaktplatte N' befestigt,
und über die Kontakte X' und Y' sind wiederum die farbigen Lampen
Q' und P1 sowie der Elektromagnet R1 verbunden mit der Stromquelle 01.
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Die durch die Rohrleitung A' in das Gefäß Cl gelangende dünnere Stärkemilch
fließt in Richtung des Pfeiles W. Auf diesem Wege sinken die Stärkekörner ab und
gelangen in den unteren Teil Z des als Eindicker dienenden Gefäßes Cl. Das geklärte
Abwasser fließt über den Überlauf D' durch die Leitung Da ab. Die Rührschnecke B'
verhindert ein Ablagern der Stärkekörner im unteren Teil des Gefäßes Cl. Die eingedickte
Stärkemilch fließt durch das Rohr El zur weiteren Verarbeitung ab. Infolge des Höhenunterschiedes
fließt auch ein geringer Teil der eingedickten Stärkemilch bei F' durch den Hahn
Hl in das Gefäß G1 und verläßt dieses dann über den Überlauf J1. Der wiederum gewichtsmäßig
geeichte Schwimmer K1 mit der Spindel L' beginnt nun wiederum zu steigen und schließt
dann mit der Platte N' die Kontakte X'.
Dadurch wird der Stromkreis
geschlossen und die farbige Lampe Q1 leuchtet auf. Gleichzeitig wird der Elektromagnet
R' erregt und zieht den Anker S' an. Über das Gestänge T 2 und
T' wird dann die Drosselklappe U1 geöffnet. Dadurch kann nun ein größerer
Teil der Flüssigkeit über das Rohr E' abfließen. Gleichzeitig wird aber bewirkt,
daß ein um so geringerer Teil des Abwassers über den Überlauf D' und das Rohr DZ
abläuft. Die Folge davon ist, daß die Dichte im unteren Teil des Gefäßes Cl geringer
wird und folglich dünnere Flüssigkeit über das Rohr E' austritt. Im Zusammenhang
damit sinkt der Schwimmer K1 mit der Spindel L' ab, die Kontakte
X' werden geöffnet und schließlich die Kontakte Y1 geschlossen. Es leuchtet
dann die farbige Lampe P1 auf, während die Lampe Q' erlischt. Auch der Elektromagnet
R' wird stromlos, sein Anker S' fällt ab und schließt über das Gestänge T', TZ die
Drosselklappe U1.
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Dieser Vorgang wiederholt sich in entsprechenden Intervallen, solange
dünnere Flüssigkeit bei A 1 zufließt. Durch entsprechende Empfindlichkeit des Schwimmers
K1 wird es also wiederum möglich, die Regelung der durch das Rohr E1 abfließenden
dickeren Stärkemilch auf Bruchteile eines Grades B6 zu eichen. Der Abfluß erfolgt
praktisch also wiederum in ständig gleicher Dichte.
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In sinnentsprechender Weise kann man den Elektromagneten über die
Kontakte Y1 mit der Stromquelle 01 und der farbigen Lampe P' verbinden. Natürlich
muß dann die Bewegungsrichtung der Drosselklappe umgekehrt sein. Ähnliches kann
auch bei dem durch Abb. i erläuterten Beispiel stattfinden.
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Zur weiteren Sicherung der Einhaltung einer bestimmten Dichte der
Stärkemilch dienen in dem vorliegenden Fall also die erwähnten Glühbirnen Q,
Q1,
P, P1, die bei Erreichung einer bestimmten Minimal- bzw. Maximaldichte aufleuchten
bzw. Mattscheiben erleuchten können, auf deren Rückseite die Grenzwerte in schwarzer
Farbe aufgetragen sind. Dadurch wird weithin sichtbar angezeigt, daß der obere oder
der untere Grenzwert überschritten ist, daß also der laufende Betrieb eine Störung
erfahren hat, die durch das Aufsichtspersonal beseitigt werden muß.
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Es ist schon erwähnt worden, däß der Schwimmkörper außerdem noch auf
eine schreibende Registriervorrichtung einwirken kann, so daß also auch rückläufig
eine Kontrolle für die jeweilige Dichte der Stärkemilch möglich ist.