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Apparat zum Sterilisieren von Fruchtsäften od. dgl.
Zum Sterilisieren von Fruchtsäften od. dgl. ist es bereits bekannt, den Fruchtsaft soweit zu erhitzen, dass zwar die in ihm enthaltenen Gärungserreger abgetötet werden, die wertvollen Vitamine jedoch erhalten bleiben. Ein derartig keimfrei gemachter Fruchtsaft, wird allgemein Süssmost genannt, welcher sich weder hinsichtlich seines Geschmackes noch Aromas vom Presssaft des Obstes unterscheiden soll.
Nach dem bisher am häufigsten geübten Verfahren wird der Fruchtsaft in Flaschen abgefüllt und in ihnen erhitzt. Hiebei ist es aber nicht vermeidbar, dass der Süssmost einen Kochgesehmack annimmt und sich ausserdem nach längerer Lagerung Trübstoffe am Flasehengrunde absetzen. Ausserdem erfordert dieses Verfahren die Anschaffung und Erhaltung des teuren Flasellenmaterials. In letzter Zeit ist man auf Durchlaufapparate übergegangen, denen zufolge der Fruchtsaft nach Art von Heizungsradiatoren durch Rohrschlangen oder enge Behälter fliesst, die in ein erhitztes Wasserbad getaucht sind.
Infolge der unregelmässigen und langsamen Arbeitsweise solcher Apparate besteht einerseits die Gefahr von örtlichen Überhitzungen, anderseits ist mit ihnen das Füllen grösserer Behälter unmöglich, da der nur mit dem natürlichen Flüssigkeitsgefälle austretende Süssmost sieh hiebei stark abkühlt und die Gefahr besteht, dass der Most nachträglich doch zum Gären kommt und man anstatt eines Süssmostes einen
Gärmost erhält.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende Apparat beseitigt sämtliche vorgenannten Mängel, indem man den Fruchtsaft in einem unter Überdruck setzbaren und durch ein Wasserbad beheizten
Fruchtsaftkessel bei der Sterilisationstemperatur behandelt und sodann den sterilisierten Fruchtsaft zufolge des herrschenden Überdruckes aus dem Kessel rasch und restlos hinaustreibt. Eine den natür- lichen Kreislauf der Flüssigkeit wesentlich steigende Rührvorriehtung vermittelt rasch die Wärme in alle Teile der Flüssigkeit und gestattet daher die Anwendung einer möglichst niedrigen Temperatur, was zur Vermeidung eines das Aroma des Siissmostes beeinträchtigenden Kochgeschmackes wesent- lich ist.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar- gestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 den Süssmostapparat im Längsschnitt und Fig. 2 denselben in seiner Verwendung als Destilliergefäss in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
Der Apparat zum Sterilisieren von Fruchtsäften od. dgl. besteht aus einem durch Räder 4.) fahrbar gemachten, stehenden Kessel 45, in dessen unteren Teil eine durch eine Heiztüre 44 zugängliche und durch einen Abzugstutzen. 35 mit dem Rauchrohr 19 verbundene Feuerbüehse-34 nach bekannter Art untergebracht und mit dem Kesselmantel verbunden ist. Der obere Teil des Stehkessels 45 nimmt einen Kessel 46 für den Fruchtsaft,'2 auf, welcher mit dem oberen, eingezogenen Rand des Stehkessels 45 in Verbindung gebracht und durch einen Deckel. 3 dampfdieht abschliessbar ist.
Zu diesem Zwecke ist zwischen einen am Rand des Fruehtsaftkessels 46 ortsfest angebrachten Ring 51 und einem längs ihm verschiebbaren Ring 52 ein die Trennfuge überdeckender, elastischer Dichtungsring 22 eingelegt, welcher bei der durch Spannschrauben : 21 hervorgerufenen gegenseitigen Annäherung der Ringe 51,. 52 zusammengepresst wird. Die Feuerbüchse. 34 und der Fruehtsaftkessel 46 sind in einer solchen Lage im stehenden Kessel 45 befestigt, dass sich ringsum und zwischen ihnen mit Wasser gefüllte Spalträume ergeben.
An dem Deckel 3 sind die üblichen Sieherheitsvorriehtungen, wie Entlüftungshahn 4, Hülse 5 für ein Thermometer 6, Manometer 10 und Sicherheitsventil 11 angebracht, sowie weiters auch ein mit einem Hahn 8 versehener Stutzen für das bis nahe an den Boden des Fruehtsaftkessels 46 reichende Steigrohr 54 vorgesehen, an das mittels einer Überwurfmutter 7 ein nach allen Richtungen hin drehbares
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licht. Als weitere Ausrüstung weist der Stehkessel 45 einen Wasserstandsanzeiger 47, ein Sicherheit- ventil 12, ein Manometer 13 und ein Unterdruckventil14 auf.
Eine unterhalb der Mündung des Speise- stutzens 50 am Stehkessel 45 ringsherum laufende, schräg nach unten geneigte Verteilerplatte 49 bewirkt, dass das Speisewasser sich vorerst in dem über der Verteilerplatte 49 verbleibenden Ringraum 2. 3 anstaut und erst von dort gleichmässig durch den dünnen Spalt 48 zwischen Verteilerplatte 49 und Fruchtsaft- kessel 46 längs dessen Mantel herabrieselt, hiebei den Fruchtsaftkessel allseitig gleichzeitig und gleich- mässig abkühlend.
In den Fruchtsaftkessel 46 ist nach Abnahme des Deckels ein selbsttätig wirkendes Rührwerk einbringbar, welches die Form einer sich nach oben hin verjüngenden, offenen Haube 24 besitzt, deren Basisdurchmesser etwas kleiner als der Durchmesser des Fruchtsaftkessels 46 bemessen ist ; dem- zufolge verbleibt zwischen Haube 24 und Fruchtsaftkessel 46 ein den Durchtritt des Frnehtsaftes 2 ermöglichender, ringförmiger Spaltraum. Am oberen Rand der Haube 24 in geeigneten Abständen befestigte
Stege 18 tragen einen als Schwimmer 17 wirkenden Hohlkörper 16, durch dessen Kanäle 15 hindurch die Thermometerhülse 5 sowie auch das Steigrohr 54 frei geführt ist.
Zufolge der zweimaligen Führung des Schwimmers 17 kann sieh dieser samt der Haube 24 zwar entsprechend der Änderung des Flüssigkeitsspiegels längsverschieben, jedoch nicht drehen, wobei die Haube 24 in bezug auf den Flüssigkeitspiegel immer die gleiche Lage einnehmen wird.
Zwecks Erzielung einer möglichst wirtschaftlichen Wärmeausnutzung ist die Feuerbüchse.'34 mit einem Quersieder 38 versehen, welcher erfindungsgemäss gleichzeitig zu einer Feuerbrücke ausgebildet ist. Dies wird erreicht, indem die Feuerbüehse 34 erst hinter dem Feuerungsraum 40 von dem einen plattenförmigen Querschnitt aufweisenden Quersieder 38, u. zw. in solcher Lage durchquert wird, dass der Quersieder mit seiner Breitseite schräg nach oben und vorne gestellt ist und mit seiner Schmalseite unten am Boden 37 der Feuerung anliegt.
Hiedurch werden die Flammen und Verbrennungsgase gezwungen, im Feuerungsraum 40 längs des Quersieders 88 aufzusteigen und über seinen oberen Rand hinwegzustreiehen, bevor sie, hinter dem Quersieder 38 wieder absteigend, erst in den Abzugstutzen : 35 gelangen. Während des Betriebes ist die Heiztüre 44 geschlossen und erfolgt die Luftzufuhr ausschliesslich durch den Rost 41 hindurch ; die Regelung des Zuges wird durch einen Drosselschieber 42 sowie eine
Drosselklappe 32 im Abzugstutzen 35 bewerkstelligt.
Damit die Achse 39 für die Fahrräder 43 keiner unzulässigen Erwärmung unterliegt, ist sie durch den Quersieder 38 hindurchgeführt. Für gewisse Zwecke, insbesondere zur Ermöglichung einer gründlichen Reinigung erweist es sich vorteilhaft, den Apparat durch Drehen um die Wagenachse 39 um mehr als 90 kippen zu können. Hiezu ist es notwendig, das auf den Abzugstutzen 1'5 aufgeschobene Rauchrohr 19 festzulegen, was dadurch erfolgt, dass das durch
Schellen 20, 25 gehaltene Rauchrohr unter Benutzung eines Handgriffes 31 angehoben und mit seinem unteren Rand in einen an der unteren Schelle 25 vorgesehenen Haken 26 eingehängt wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Nach Abnahme des Deckels. 3 wird der Fruehtsaftkessel 46 mit Fruehtsaft 2 gefüllt, wobei darauf zu achten ist, dass sich zwischen Fruchtsaft 2 und Wasser. 3.'3 eine solche Höhendifferenz ergibt, derzufolge die Basis der schwimmenden Haube 24 ungefähr mit dem Wasserspiegel im Stehkessel 45 übereinstimmt, worauf der Deckel 5 geschlossen, das Thermometer 6 in seine Hülse 5 eingeführt und das verschwenkbare Heberrohr 9 aufgeschraubt wird. Bei der nunmehr vorzunehmenden Anheizung des Stehkessels 45 bleibt der Entlüftungshahn 4 bei geschlossenem Steigrohrhahn 8 so lange geöffnet, bis die Sterilisationstemperatur von 65 bis 70'erreicht ist.
Das zwischen der Feuerung und dem Fruehtsaftkessel 46 eingeschaltete Wasserbad 3-3 überträgt die Wärme vollkommen gleichmässig auf den Fruehtsaftkessel 46.
Beim Kochen wird der Fruchtsaft 2 zufolge der im Fruehtsaftkessel 46 herrschenden Temperaturdifferenz in einen natürlichen Kreislauf versetzt, indem die am meisten erwärmten Flüssigkeitsteilehen vom Boden des Kessels 46 zur Oberfläche aufsteigen, die kälteren hingegen zum Boden herabsinken. Dieser Kreislauf erfährt nun eine ganz wesentliche Steigerung dadurch, dass einerseits der obere Teil des Fruchtsaftkessels 46 samt dem Fruchtsaft 2 sieh ausserhalb des Wasserbades 33 befindet, wodurch das Temperaturgefälle erhöht wird. Anderseits wird die Flüssigkeit 2 in der sieh nach oben hin verjüngenden Haube 24 in zunehmenden Masse beschleunigt, erreicht an der Stelle des kleinsten Durchmessers ihre grösste Geschwindigkeit, um alsdann nach Verlassen der Haube 24 stark verzögert zu werden.
Erst beim Absteigen in dem durch die Aussenfläche der Haube 24 und der Kesselwand gebildeten, düsenförmigen Ringraum erfolgt wieder so lange eine allmähliche Beschleunigung des Fruchtsaftes 2, bis derselbe den engsten Durchgangsquerschnitt verlassen hat. Dieser Vorgang geht mit einer gewissen Vehemenz vor sich, weshalb eine innige Durchmischung des Fruchtsaftes 2 erzielt wird.
Schliesst man nun den Entlüftungshahn 4 gleichfalls, so steigt der Druck im Fruchtsaftkessel 46 schon in wenigen Sekunden derart hoch an, dass beim
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nachfolgenden Öffnen des Steigrohrhahnes 8 und allenfalls vorhandenen Entnahmehahnes 28 der Süss- most infolge des im Fruchtsaftkessel 46 herrschenden Überdruckes bis zu seiner gänzlichen Entleerung rasch herausgetrieben wird, worauf der Vorgang wiederholt werden kann. Hiezu ist es aber notwendig, dass der Fruchtsaftkessel 46 vor Aufnahme des neuen Fruchtsaftes 2 etwas abgekühlt wird.
Zu diesem
Behufe wird dem Stehkessel 45 eine entsprechende Menge des heissen Wassers 33 durch Benutzung des
Ablasshahnes 36 entnommen und ebensoviel kaltes Wasser durch den Einfülltrichter 1 nachgegossen, wobei sich das Unterdruckventil14 infolge des sich im Stehkessel 45 ergebenden Unterdruckes selbst- tätig öffnet. Der Verteilerring 49 sorgt für eine gleichmässige und rasche Abkühlung des Fruchtsaft- kessels 46, ohne dass sich in seinen Wandungen schädliche Spannungen ergeben können. Nach erfolgter Füllung des Stehkessels 45 muss der Speisehahn 53 wieder geschlossen werden.
Infolge der weitgehenden Wärmeausnutzung, welche die vom Wasser unmittelbar umspülte Feuerbüchse 34 und der eine innige Durchwirbelung der Heizgase bewirkende Quersieder 38 bedingen, ist es im Dauerbetriebe ohne weiteres möglich, innerhalb einer Stunde einen 150 l fassenden Fruchtsaftkessel zweimal zu füllen und zu entleeren und demnach 300 1 Süssmost zu erzeugen.
An Stelle des hauptsächlich für grössere Wirtschaftsgruppen geeigneten fahrbaren Apparates könnte derselbe auch in kleineren Ausmassen in der Weise ausgebildet werden, dass der Fruchtsaftkessel 46 in einen üblichen Waschkessel, Futterdämpfer od. dgl. eingetaucht werden kann.
In Fig. 2 ist der Apparat in seiner Verwendung zum Destillieren alkoholhältiger Gärungsgemische, z. B. als Brennereiapparat für Branntweine dargestellt. Hiezu ist es bloss notwendig, am Fruchtsaftkessel 46 nach Entfernen des Thermometers 6 der Haube 24 samt Schwimmer 17 und des Steigrohres 54 an Stelle des Deckels 3 eine Dunsthaube 55 aufzusetzen, an der man sodann das Heberohr 9 in verkehrter Lage anschraubt. Ein am freien Ende des Heberrohres 9 angeschlossenes Fallrohr 56 leitet über die Überwurfmutter 57 zu dem Kühlapparat 58, 59 über. Die Fig. 2 zeigt weiters auch das Rauchrohr 19 in angehobener Stellung sowie mit gestrichelten Linien den gekippten Apparat.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Apparat zum Sterilisieren von Fruchtsäften od. dgl., bei dem der Fruchtsaftbehälter durch ein Wasserbad von einer Feuerung aus beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Fruchtsaftbehälter als ein unter Überdruck setzbarer Kessel (46) ausgebildet ist, aus dessen bis zum Kesselboden reichender
Abflussleitung (5, 4, 9) der sterilisierte Fruchtsaft rasch und restlos hinausgetrieben werden kann.