XCV. Ueber Raffinirung des Zukers, nach dem Patent-Verfahren des sel. achtbaren Eduard Karl Howard, nebst einer Beschreibung verschiedener Vorrichtungen von der Erfindung des Hrn. Joh. Js. Hawkins bei diesem Verfahren, welche bisher nicht bekannt gemacht wurden.Wir haben die Howard'schen Patente uͤber die Raffinirung des Zukers im polytechnischen Journale Bd. XIX. S. 376 und 384 mitgetheilt, und da diese Abhandlung mehrere Erfahrungsthatsachen nebst der Beschreibung einer Maschine enthaͤlt, mittelst welcher die Zukerhuͤte schnell gereinigt werden koͤnnen, so glauben wir sie, der Wichtigkeit des Gegenstandes wegen, unsern Lesern mittheilen zu muͤssen. A. d. R. Von Hrn. Joh. J. Hawkins. Aus dem Repertory of Patent Inventions. Octbr. 1827. S. 219. Mit Abbildungen auf Tab. VII. Howard, uͤber Raffinirung des Zukers. Da das erste Patent des Hrn. Howard auf Zuker-Raffinerie bereits verfallen ist, das andere naͤchsten November verfallen wird, so wie das dritte und lezte im August 1828 verfallen muß, so ist es unsere Pflicht, das Publicum von dem wahrhaft wissenschaftlichen Verfahren in Kenntniß zu sezen, welches dieser treffliche Chemiker entworfen, und dem gemeinsten Zukerhaus-Arbeiter deutlich und verstaͤndlich gemacht hat. Ich habe durch meine Erfahrungen bei dem Maschinen-Wesen auch einen guten Theil zu seinen Verbesserungen beigetragen, und bin es meinem Rufe als Mechaniker schuldig, dasjenige an den Maschinen des Hrn. Howard als meine Erfindung in Anspruch zu nehmen, was man irrig als die seinige erklaͤrte. Um einen Umriß seiner Verbesserungen und einen deutlichen Begriff seines Verfahrens zu geben, wird es am besten seyn, seine drei Patente hier wieder mitzutheilen, und die Weglassungen und Zusaͤze, welche die Erfahrung uns lehrte, genau anzugeben. Patent vom 31. October 1812 (mit Hinweglassung der Kanzellei-Floskeln). „In Erwaͤgung der bekannten Thatsache, daß Wasser den am wenigsten krystallisirbaren Zuker weit mehr aufloͤst, als den krystallisirbarsten, und der Entdekung, die ich machte, daß keine Zukeraufloͤsung in Wasser, außer wenn sie hoͤchst concentrirt ist, ohne wesentlichen Nachtheil ihrer Farbe und Krystallisirbarkeit, oder beider zugleich, waͤhrend ihres Verdampfens bis zum Krystallisations-Puncte der Siedehize ausgesezt werden darf, habe ich folgende Operationen aufgestellt und angenommen.“ „I. unterziehe ich den Rohzuker oder Muscovado-Zuker einer vorlaͤufigen Bearbeitung, d.h., ich menge denselben so schnell als moͤglich mit soviel Wasser, daß er, bei der gewoͤhnlichen Temperatur der Luft, einen Brei von der Consistenz eines gut abgearbeiteten Moͤrtels gibt.“ Bemerkung. Dieses Mengen geschieht am besten mittelst eines Spathens oder einer Kelle in einem 10 Fuß langen und 5 Fuß weiten Troge von beilaͤufig 2 Fuß Tiefe, der auf dem Boden steht, und an der Seite eine Thuͤre hat, die sich in die Pfanne oͤffnet, in welcher der Zuker gehizt wird. In einem Troge von dieser Groͤße koͤnnen 30 Ztr. Zuker bald genezt werden, ohne daß viel von dem Korne desselben aufgeloͤst wird, wenn man nur dafuͤr sorgt, daß das Wasser nach und nach zugesezt wird, und nicht auf dem Zuker in kleinen Loͤchelchen stehen bleibt. „Ich lasse diesen Brei Eine Stunde lang oder laͤnger ruhen, und erwaͤrme denselben dann bis zur maͤßigen Temperatur von 190 bis 200° Fahrenheit, welche ich fuͤr die zutraͤglichste finde, und die am besten in einem Dampf- oder Wasserbade (ersteres unter dem gewoͤhnlichen Druke der Atmosphaͤre) erzeugt wird.“ Bemerkung. Erfahrung hat den Grad der Waͤrme auf 180° F. bestimmt. Man fand, daß das Wasser dem Zuker so wenig und so langsam Waͤrme mittheilt, daß man die Anwendung desselben gaͤnzlich beseitigen mußte. Und selbst mit dem Dampfbade, dessen man sich gegenwaͤrtig bestaͤndig bedient, geht es sehr langweilig. Man braucht vier bis sechs Stunden, um die Temperatur auf 180° zu bringen; nicht selten braucht man, wenn der Dampf niedrig ist, wohl auch acht Stunden. „Nachdem ich besagte Mischung aus Zuker und Wasser auf diese Weise und durch Umruͤhren zu einer gleichfoͤrmigen Temperatur gebracht habe, mache ich nach Umstaͤnden die Consistenz derselben durch mehr Zuker diker oder durch mehr Wasser duͤnner, so daß sie in einen Zustand von unvollkommener Fluͤßigkeit versezt wird, und hinter dem Ruͤhrer bald zusammen laͤuft. Mit dieser Masse fuͤlle ich die Formen unmittelbar aus dem Wasserbade auf irgend eine bequeme Weise, und nachdem ich sie in denselben erkalten ließ (wie wenn der Zuker auf die gewoͤhnliche Weise gesotten und gefuͤllt wird), nehme ich den Stoͤpsel aus den Formen, und lasse den Syrup ablaufen, und sobald, oder noch fruͤher, als derselbe anfaͤngt auszulaufen, puze ich das breitere oder obere Ende des Zukerhutes mit irgend einem schiklichen Werkzeuge in der Form so lang nieder, bis der Zuker ein gleichfoͤrmiges Ansehen zeigt.“ Bemerkung. Da dieses Puzen der Huͤte mit der Hand auf die gewoͤhnliche Weise viele Muͤhe fordert, so wuͤnschte Hr. Howard, daß ich sehen sollte, diese Arbeit mittelst einer Dampfmaschine verrichten zu koͤnnen, und ich verfertigte folgende Maschine. Fig. 19. zeigt das Fuß-Messer im Perspektive mit dem Apparate zum Drehen desselben. a) Ist ein Theil einer senkrechten Achse, die von der Dampfmaschine getrieben wird. b) Sind zwei Raͤder in Form eines abgestuzten Kegels aus Gußeisen, deren Vorderseiten mit Geschirr-Leder bedekt sind. c) Ist eine von den Raͤdern, b, getriebene horizontale Achse, die sich der Laͤnge nach durch ihre Lager schiebt. d) Eine auf dem Boden angebolzte Stuͤze, um die Achse, c, zu tragen. e) Ein lokeres Halsband, in welchem die Achse sich mit ihrer Spindel dreht. f) Zwei Halsbaͤnder, die auf der Achse befestigt sind, und zwischen welchen sich das lose Halsband dreht. g) Ein doppelter Winkel-Hebel, der seinen Stuͤzpunct bei, h, hat, in der Mitte der Stuͤze, d, und an dem oberen Ende eine Gabel bildet, um die beiden Zapfen zu fassen, die sich an dem losen Halsbande befinden. k) Ein Gewicht am Ende des Winkel-Hebels, um die Raͤder, b, in Beruͤhrung zu erhalten, und durch die Reibung der beiden Leder-Flaͤchen die Umdrehung der Achse, c, durch jene der Achse, a, hervorzubringen. Man hat diese Reibung hinlaͤnglich stark gefunden, um die Achse oder Spindel, c, und ihre Messer zu drehen, die den Zuker wegpuzen oder wegschneiden, und zugleich auch nachgiebig genug, um der Spindel zu erlauben still zu stehen, wenn die Messer zufaͤllig an die irdene Form stießen, und sie vor Schaden zu bewahren. l) Sind die Messer, deren jedes sich bei, m, um eine Achse dreht, und zwar an den Enden der Querspangen, n. n) Eine Querspange, die in ihrer Mitte auf dem Ende der Spindel, c, befestigt ist, und mit dieser sich dreht. p) Ein Rad, das sich auf der Spindel, c, gegen die Arme, n, dreht, und spiralfoͤrmige Furchen an der Seite zunaͤchst an den Armen fuͤhrt, die daher hier in der Zeichnung nicht dargestellt werden konnten. q) Vier Hebel auf dem Rade, p, durch deren jeden das Rad auf der Spindel gedreht werden kann. r) Zwei Arme, wovon der eine auf der Achse eines jeden Messers, l, befestigt ist, mit zwei Stiften an jedem Ende, die in die Spiral-Furchen des Rades, p, eingreifen, und so den Durchmesser des Kreises, den die aͤußersten schneidenden Kanten beschreiben, vergroͤßern oder verkleinern, je nachdem sie das Rad, p, auf der Spindel drehen. Fig. 20. Der Stellstuhl, um die Form mit dem Zukerhute zu den Messern zu fuͤhren, und denselben wieder zuruͤkzuziehen, nachdem sie ihre Arbeit an dem Zukerhute gethan haben. s) Ein eisernes Gestell mit vier Fuͤßen, das auf deck Fußboden angebolzt ist. t) Drei Schrauben, die sich in dem Gestelle (s) drehen. u) Drei Hebel, die an den unteren Enden der Schrauben (t) befestigt sind. v) Ein dreiekiger Rahmen, der in die Enden der Hebel (u) eingreift, und alle drei Hebel dreht, und durch diese auch die drei Schrauben zugleich in Einer Richtung zieht, wodurch leztere und die auf denselben liegende Last gehoben und gesenkt werden kann. w) Ein Griff, der an dem Rahmen (v) angebracht ist, und demselben Bewegung ertheilt. x) Ein Rahmen, der auf den oberen Enden der drei Schrauben (t) ruht, und an jedem Ende parallele Leisten hat. z) Ein rechtekiger Rahmen, der sich seitwaͤrts auf dem Rahmen (x) schiebt, und durch Klammern (1) an dem Rahmen befestigt ist. 2) Ein Blok Holz, der sich der Laͤnge nach auf dem Rahmen (2) schiebt, und den Zukerhut sammt der Form fuͤhrt. 3) Vier Hoͤrner, die mittelst Angelgewinden an den Seiten des Blokes (2) angebracht sind, und durch Keile (4) gehoben oder gesenkt werden koͤnnen, so daß Formen von verschiedener Groͤße immer in der gehoͤrigen Hoͤhe stehen koͤnnen. 5) Ein Griff oder eine Kurbel, um die Spindel in dem Rahmen (z) zu drehen, in deren Mitte ein Triebstok angebracht ist, der in einen unten an dem Bloke (2) der Laͤnge nach angebrachten Zahnstok eingreift, und denselben bewegt. 6) Ein Theil des Zahnstokes und des Triebstokes, den man durch ein Loch sieht, das man sich als durch den Blok durchgebrochen denken muß. 7) Ein Theil eines Griffes oder einer Kurbel auf der gegenuͤber stehenden Seite, wodurch eine Spindel (8) in dem Rahmen (z) gedreht wird, in deren Mitte eine Schraube eingeschnitten ist, die in ein auf dem Rahmen (x) befestigtes Niet eingreift. Wenn diese Kurbel gedreht wird, wird der Rahmen (z) mit seiner Last sich seitwaͤrts bewegen, und die Achse der Form in dieselbe senkrechte Flaͤche mit der Achse der Spindel (c) bringen. 9) Die Zukerform. 10) Die Flaͤche des Zukerhutes, zu einer vollkommen ebenen Flaͤche niedergeschnitten oder niedergepuzt, die mit dem oberen Rande der Form beinahe parallel, in der Mitte aber etwas vertieft ist, um den schwammigen Theil des Zukers wegzunehmen, der hier tiefer geht, als außen an dem Rande. 11) Ein Blok auf dem Boden, auf welchen die Form gestuͤzt wird, ehe sie auf die Hoͤrner niedergelassen wird. Wenn mit diesem Apparate gearbeitet werden soll, traͤgt der Arbeiter die Form mit dem Hute in seinen Armen zu demselben, stuͤzt das duͤnnere Ende desselben auf den Blok, und legt ihn dann sacht auf die Hoͤrner (3), dreht dann den Griff (5), um den Zuker unter die Messer zu fuͤhren, und wenn er findet, daß diese auf einer Seite mehr schneiden, als auf der anderen, so dreht er den Griff (7), oder wenn er findet, daß die Form zu hoch oder zu tief steht, so dreht er den Griff (w), bis die Messer rings umher alle gleichfoͤrmig schneiden. Nachdem der Zuker hinlaͤnglich tief weggeschnitten wurde, dreht er den Griff (5) zuruͤk, und zieht so die Form von dem Messer weg, so daß der Blok (2) zur Aufnahme einer anderen Form sich in der gehoͤrigen Lage befindet. „Den von dem Zukerhute abgepuzten Zuker menge ich mit kaltem Wasser zu einem solchen Breie, daß dieser hinter dem Ruͤhrer nicht leicht zusammenlaͤuft.“ Bemerkung. Man hat es besser gefunden, den auf obige Weise weggepuzten Zuker in siedendem Wasser aufzuloͤsen, und die Aufloͤsung sich bis auf 100° Fahrenheit abkuͤhlen zu lassen, bei welcher Temperatur das Wasser beinahe, aber nicht ganz, mit Zuker gesaͤttigt werden muß. Der gehoͤrige Grad der Saͤttigung und der Temperatur ist verschieden nach der Groͤße der Huͤte, nach der Waͤrme in den Zimmern, wo die Huͤte stehen, und nach verschiedenen Umstaͤnden, die der Arbeiter nur durch Uebung lernen kann. Ich habe in mehreren Zukerhaͤusern, wo nach diesem neuen Verfahren raffinirt wird, schwimmende Zukermesser (Saccharometer) eingefuͤhrt, die ich sorgfaͤltig nach zahlreichen genauen Versuchen in Grade eintheilte. Man vernachlaͤßigt sie nur zu oft, indem theils die Erfahrung, theils die Sorglosigkeit der Arbeiter sie lieber bei der sogenannten „Daumen-Regel“ (rule of the thumb) bleiben laͤßt, die ihnen weniger Muͤhe macht. Wenn die Aufloͤsung zu duͤnn waͤre, so wuͤrde sie zu schnell einlaufen, und den Zukerhut, von welchem sie einen Theil wieder aufloͤsen wuͤrde, zu schwammig machen. Wenn sie aber gesaͤttigt waͤre, wuͤrde sie sich auf der Oberflaͤche des Zukerhutes krystallisiren und eine Kruste bilden, welche das weitere Durchziehen der Fluͤßigkeit durch den Zukerhut gaͤnzlich hindern wuͤrde, und dadurch wuͤrde die Absicht, den Syrup aus demselben wegzuschaffen, vereitelt. Zwischen diesen beiden Extremen gibt es soviele Mittelgrade, daß es in der Praxis nicht schwer faͤllt, eine gute Aufloͤsung oder brauchbare Fluͤßigkeit zu erhalten. „Diesen Brei trage ich auf die, auf obige Weise zubereitete gleichfoͤrmige und feste, Oberflaͤche auf, und sobald als derselbe etwas troken wird, gieße ich behutsam, mittelst eines Schwimmers oder irgend einer aͤhnlichen Schuͤzung eine kalte gesaͤttigte Aufloͤsung von feinem Zuker in kaltem Wasser bis ungefaͤhr zur Hoͤhe eines halben Zolles auf.“ Bemerkung. Das gewoͤhnliche Verfahren ist, in heißem Wasser die duͤnneren Enden der Huͤte, die bereits bearbeitet wurden, aufzuloͤsen. „Oder ich nehme auch, und zwar noch lieber, diesen Brei bis auf die Oberflaͤche des Zukers ab, die durch das obige Puzen entsteht, und menge denselben wieder mit Wasser, aber duͤnner als vorher, an, und trage ihn dann neuerdings auf obige Weise auf, und wiederhole die Operation mit dem duͤnnen Breie oder mit einer kalten gesaͤttigten Aufloͤsung von feinerem Zuker, als derjenige ist, den ich raffiniren will, nach der verschiedenen Qualitaͤt desselben. Wenn der Zuker sehr feinkoͤrnig und fest, und an der Oberflaͤche sehr hart ist, so kann eine nicht gesaͤttigte Zukeraufloͤsung oder selbst Wasser darauf gegossen werden, ohne daß es durchlaͤuft. Ich empfehle aber dieses leztere Verfahren durchaus nicht, indem es bei allgemeiner Anwendung im Großen zuviel Genauigkeit erfordert.“ Bemerkung. Ein zweites Niederpuzen des Zukerhutes wurde nicht fuͤr dienlich gefunden; auch ist es nicht so vortheilhaft, eine kalt bereitete Aufloͤsung, als eine warme anzuwenden, die man bis auf einige Grade uͤber der Hize des Zukerhutes, auf welchen die Fluͤßigkeit gegossen werden muß, abkuͤhlen laͤßt. Das Aufgießen des Wassers ist durchaus unanwendbar, wenn man den Hut nicht verderben will. Gewoͤhnlich gießt man nur zwei Aufloͤsungen, und nicht mehr auf. „Wenn der Zuker los- oder offenkoͤrnig ist, so wird der Brei desto besser werden, je feiner der Zuker ist, den man dazu nimmt, indem dadurch die Feuchtigkeit gehindert wird, zu schnell und zu ungleich in dem Zukerhute niederzusteigen.“ „Es ist durchaus nicht nothwendig, denselben Zuker, der von dem Hute abgepuzt wurde, zu obigem Breie zu nehmen; im Gegentheile ist es, sowohl in Hinsicht auf Zeitersparung als in anderer Ruͤksicht zutraͤglicher, Zuker von gleicher oder von schoͤnerer Farbe, den man auf aͤhnliche Weise durch fruͤhere Arbeiten erhalten hat, anzuwenden.“ „Die Zeit, in welcher mit dieser ersten Arbeit aufgehoͤrt werden muß, bestimme ich entweder dadurch, daß ich von Zeit zu Zeit die so behandelten Zukerhuͤte herausziehe, oder die groͤssere oder geringere Leichtigkeit, mit welcher neue Feuchtigkeit von denselben aufgenommen wird, und auch die Farbe der Syrupe beobachte, die unten ablaufen: leztere ist in den meisten Faͤllen ein hinlaͤngliches Kennzeichen des Grades der Reinheit, den der Zuker bisher erlangt hat. Insofern es endlich Bequemlichkeit und Ersparung an Brennmaterial erlaubt, ist es aͤußerst dienlich, die Temperatur der Stube, in welcher die Formen aufgestellt sind, ehe sie mit dem Breie behandelt werden, auf ungefaͤhr 60° F. herabzubringen, und dann dieselbe auf ungefaͤhr 89 oder 99° wieder zu erhoͤhen, nachdem die Oberflaͤche des Hutes zum lezten Mahle troken geworden ist. Ferner muß jedes Mahl und uͤberall, wo der Syrup auf die oben beschriebene Weise oder auf die unten anzugebende Art durchgewaschen werden soll, die trokene Oberflaͤche der Zukermasse in den Formen durchgestochen oder durchgebrochen werden, sobald sie so fest oder so uͤbereist geworden ist, daß keine Luft mehr in den Zukerhut ein- oder ausdringen kann, wodurch der Fluß des Syrupes gehindert werden wuͤrde. Bemerkung. Dieses Erhoͤhen und Vermindern der Temperatur des Zimmers, in welchem gearbeitet wird, laͤßt sich in der Anwendung nicht so leicht ausfuͤhren, weil in demselben Zimmer gewoͤhnlich Zuker von verschiedenen Perioden der Bearbeitung sich befindet: die gewoͤhnliche Hize in demselben ist zwischen 80 und 100° Fahrenheit. Die Zukerhuͤte, welche in der ersten Periode dieses Processes bearbeitet werden, nennt man in der (englischen) Fabriksprache Schmelzlinge (Meltings). „Nachdem auf diese Weise der erste Theil meines Verfahrens vollendet ist, ziehe oder klopfe ich die Huͤte auf die gewoͤhnliche Weise aus, und sondere den reinen oder guten Zuker von demjenigen ab, der noch Syrup enthaͤlt, und mische lezteren wieder bei einer folgenden Arbeit mit dem Rohzuker. Ersteren aber verfeinere ich noch weiter, indem ich in einem geeigneten Gefaͤße sechs Pfund Wasser (am besten siedend heiß) auf fuͤnf Pfund Zuker gieße, nach Abzug von ungefaͤhr 6 p. C., fuͤr die noch vorlaͤufig in demselben enthaltene Feuchtigkeit, wobei es jedoch auf etwas Weniges mehr oder minder nicht ankommt. Nachdem der Zuker sich durch Umruͤhren vollkommen aufgeloͤset hat, lasse ich den Unrath sich zu Boden sezen, und ziehe die klare Aufloͤsung durch einen Hahn, oder auf eine andere Weise von demselben in eine Cisterne oder in irgend ein schikliches reines Gefaͤß ab. Die weitere Klaͤrung und Abscheidung der noch uͤbrigen Unreinigkeiten und des Faͤrbestoffes bewirke ich durch Zusaz meiner gewoͤhnlichen Verfeinerungs-Mittel, welche ich auf folgende Weise bereite.“ Bemerkung. Die Klaͤrung durch das Sezen lassen, wie es oben angegeben ist, entsprach im Großen der Anwendung nicht. Herr Howard verfiel daher auf Filtrirung, und die Art, wie diese geschieht, ist der Gegenstand des dritten Patentes. Die hier beschriebenen Verfeinerungs-Mittel (nach dem zweiten Patente) werden zugleich mit dem Filtrir-Apparate angewendet bald in groͤßerer bald in geringerer Menge nach Art des zu verfeinernden Zukers. (Die Fortsezung im naͤchsten Hefte.)