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Verfahren und Anlage zur Regelung der Pasteurisier-Temperatur bei Milch-u. dgl. Flüssigkeit- erhitzen.
Wenn die Erhitzung der Milch gemäss dem sogenannten Dauererhitzungsverfahren ausgeführt wird, bei dem die Milch während zirka 30 Minuten bei einer Temperatur von 630 C gehalten wird, kommt es auf eine genaue Einhaltung dieser Temperatur nicht an, weil kleine Schwankungen in der Temperatur von 1 bis 2 plus oder minus sich ausgleichen, wenn man nur dafür sorgt, dass die Mischtemperatur in der Heisshalterzelle richtig ist.
Ganz anders liegt die Sache bei Momenterhitzung und auch bei den ganz neuen Verfahren, bei denen die Milch nur ganz kurze Zeit, etwa 15-20 Sekunden, auf einer Temperatur von zirka 710 gehalten wird. Bei beiden Verfahren dürfen natürlich nicht zu grosse Schwankungen in der Pasteurisier-Temperatur vorkommen. Da ausserdem bei diesen Verfahren Voraussetzung für eine gute Wirkung ist, dass die richtige Temperatur eingehalten wird, ist es ausgeschlossen, sich in der Weise zu helfen, dass die angestrebte Temperatur zur Sicherheit um ein paar Grad erhöht wird.
Man ist deshalb gezwungen, solche Massnahmen zu treffen, dass erstens die Schwankungen in der Pasteurisier-Temperatur möglichst niedrig gehalten werden und zweitens, dass eine Unterbrechung des Milehstromes erfolgt, wenn die Minimumtemperatur trotzdem einmal unterschritten wird.
Dies kann laut der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Pasteurisierapparat mit Doppelregulierung ausgeführt wird. Dabei wird durch den einen Regler die Zufuhr des Heizmittels beeinflusst und durch den andern der Milchauslauf. Dabei kann die Regulierung entweder durch direkt wirkende Regler erfolgen oder durch indirekt wirkende, wobei die Regler bekanntlich durch irgendeine Hilfskraft, wie Druckwasser oder Druckluft, verstellt werden. In beiden Fällen gehen die Verstellimpulse von Fühlorganen aus, die von der Pasteurisier-Temperatur in der Milch bzw. von der Heizmitteltemperatur beeinflusst werden.
Eine nach diesem Regelverfahren arbeitende Pasteurisieranlage wird auf der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt. 1 ist der Erhitzer, der auf dem Heisswasserbehälter 2 ruht. 3 ist der Milchbehälter, 4 die Milchpumpe und 5 die Heisswasserpumpe. Die Milch geht von 3 durch die Leitung 6 zur Pumpe 4 und wird von dieser durch die Rohrleitung 7, Erhitzer 1, Thermostat 21 und Schaltventil 8 zum Auslauf 10 gedrückt. Vom Schaltventil 8 führt ausserdem noch eine Rücklaufleitung 22 zurück zur Pumpe 4. Das Heisswasser wird von dem Behälter 2 durch Thermostat 23, Saugrohr 11, Pumpe 5 und Druckrohr 12 zum Erhitzer 1 gedrückt, gibt dort Wärme an die Milch ab und strömt schliesslich nach 2 zurück. Von der Wasserdruckleitung 12 wird ein kleiner Teil des Wassers durch Rohr 14 dem Kippschalter 15 zugeführt und geht dann durch die Leitung 16 direkt zum Behälter 2 zurück.
Dieser Kippschalter bekannter Bauart ist durch Leitung 17 auch mit dem Schaltventil 8 verbunden. Sowohl das
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Federn 24 und 25 gesteuert. Das Fühlrohr 9 bzw. der Thermostat 21 ist, wie üblich, mit einer leicht kochenden Flüssigkeit gefüllt und steht durch die Rohrleitung 20 mit dem Federbalg 28 des Kippschalters 15 in Verbindung. Das Fühlrohr 26 des Thermostats 23, das ebenfalls mit einer leicht kochenden Flüssigkeit gefüllt ist, steht durch das Rohr 27 mit der Druckkammer unter der Membrane 19 in Verbindung.
Diese Pasteurisieranlage arbeitet folgendermassen : Bei der Inbetriebsetzung ist das Fühlrohr 9 kalt, der Druck auf der Membrane 18 niedrig und deshalb der Milchauslauf 10 geschlossen. Die Milch
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geht dann durch die Leitung 22 zur Milchpumpe 4 und zirkuliert nun durch den Erhitzer. Das Heisswasser hat noch nicht seine richtige Temperatur erreicht, infolgedessen übt das Fühlrohr 26 auf die Membrane 19 einen niedrigen Druck aus und der Heissdampfregler 13 steht ganz offen. Die Wassertemperatur steigt somit schnell und auch die Milchtemperatur, bis sie die für die Anlage vorgeschriebene Minimumtemperatur überschreitet. In diesem. Moment steigt der Fühlrohrdruck in 20 so hoch, dass der Schalter in 15 umkippt.
Dadurch steigt der Druck im Rohr 17, das Schaltventil 8 nimmt die auf der Zeichnung gezeigte Stellung ein und die Milch läuft durch 10 weiter zur Rüekkühlung. Inzwischen ist die Heisswassertemperatur so hoch gestiegen, dass die Milch ihre Höchsttemperatur erreicht hat. Dadurch wird der Druck im Fühlrohr 26 und unter der Membrane 19 höher und der Dampfregler 13 so viel gedrosselt, dass die Wassertemperatur ein wenig fällt, bis diese Temperatur auf ihr Minimum kommt, der Druck unter 19 ein wenig heruntergeht und die Ventilöffnung wieder vergrössert wird. In dieser Weise geht die Pasteurisierung nun weiter, und die Milchtemperatur schwankt nur zwischen den festgelegten oberen und unteren Grenzen.
Sollte aber durch Mangel an Dampf, durch Versagen des Dampfreglers oder irgendeine andere Ursache die festgelegte Minimumtemperatur der austretenden Milch unterschritten werden, so wird das Schaltventil 8 durch den Kippschalter 15 sofort verstellt und die Milch zirkuliert so lange durch 22,6, 4, 7, 1, 9 und 8 bis ihre Temperatur die untere Grenze erreicht hat.
Das Verfahren im Sinne der Erfindung ist natürlich auch mit dem gleichen Vorteil anwendbar, wenn der Erhitzer 1 statt mit heissem Wasser direkt mit Dampf geheizt wird. In diesem Falle fällt natürlich der Heisswasserbereiter 2 fort und die Dampfzufuhr zum Erhitzer wird durch einen Thermostaten in der Ausflussleitung für die pasteurisierte Milch geregelt.
Dieses Verfahren, welches auch für andere zu pasteurisierende Flüssigkeiten geeignet ist, gewährt
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von zwei voneinander unabhängig arbeitenden Reglern, von denen der eine im Bereich zwischen Maximumund Minimumtemperaturen und der andere im Bereiche unter der niedrigsten Temperaturgrenze tätig ist, wird der grosse Vorteil erreicht, dass die Temperaturgrenzen näher aneinander verlegt werden können und somit die Pasteurisierung innerhalb eines kleineren Temperaturbereiches ausgeführt werden kann, ohne Gefahr dafür, dass unter ungünstigen Bedingungen ein Teil der Milch ungenügend erhitzt wird.
Die Wirkung wird natürlich dieselbe, wenn bei Dampfheizung die Dampfzufuhr durch einen im Auslaufrohr für die pasteurisierte Milch angebrachten Thermostaten geregelt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelverfahren zum Erhitzen von Milch u. dgl., um die Temperaturen, zwischen denen die Pasteurisierung ausgeführt wird, dicht aneinander verlegen zu können, ohne Gefahr, dass ein Teil der Flüssigkeit ungenügend erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei automatischer Regelung der Temperatur des Wärmeträgers der den Erhitzer verlassende Milchstrom im Falle der Unterschreitung der Pasteurisiertemperatur selbsttätig zurückgeleitet und nochmals dem Erhitzer zugeführt wird.