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Verfahren zur Entschäumung von Fermentern und elektronisches Zeitgerät zur Durchführung dieses Verfahrens
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verhältnismässig einfache Weise gelöst, doch kann hiebei ebenfalls keine optimale Dosierung des
Entschäumungsmittels erreicht werden.
Der Zweck der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu vermeiden.
Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine der jeweiligen Schaummenge im
Fermenter entsprechende Dosierung des Entschäumungsmittels ohne grossen Aufwand zu erreichen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zugabe des Entschäumungsmittels, z. B. Pflanzenfett, Silikonöl usw., durch ein elektronisches Zeitgerät, welches in Verbindung mit zwei in das Innere des Fermenters hineinragenden Elektroden ein Magnetventil schaltet, vollautomatisch derart gesteuert wird, dass zuerst eine in Grenzen einstellbare Zeit lang über die Elektroden infolge
Schaumberührung dauernd Strom fliessen muss, bis das Magnetventil die Entschäumungsmittelzufuhr freigibt, und die Entschäumungsmittelzufuhr danach eine in Grenzen einstellbare Zeit lang andauert.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein elektronisches Zeitgerät vorgeschlagen, das aus einem transistorisierten Zeitgeber mit jeweils einem RC-Glied für die Verzögerungszeit und die Öffnungszeit des Magnetventils und mit einem über Schalttransistor steuerbaren Zeitgeberrelais besteht, von dem ein
Ruhekontakt zur Schaumanzeige dient und ein Arbeitskontakt mit einem Verstärkerrelais des Magnetventils in Verbindung steht, wobei das eine RC-Glied für die Verzögerungszeit aus einem Widerstand, einem Drehwiderstand, einem Umschaltkontakt des Zeitgeberrelais und einem Kondensator besteht, und das andere Re-Glied für die öffnungszeit sich gleichfalls aus einem Widerstand, einem Drehwiderstand, einem Umschaltkontakt des Zeitgeberrelais und einem Kondensator zusammensetzt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass Anzeigeleuchten vorgesehen sind, welche die Schaumberührungszeit der Elektroden bzw. Öffnungszeit des Magnetventils anzeigen, wobei die Anzeigeleuchte im Lastkreis eines Transistors ein-bzw. ausschaltbar ist.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens und des erfindungsgemässen Zeitgerätes bestehen insbesondere darin, dass eine optimale Zugabe des Entschäumungsmittels stattfindet. So wird stets eine der jeweiligen Schaummenge im Fermenter entsprechende Menge des Entschäumungsmittels zugegeben.
Dieses führt zu einem ohne Unterbrechungen vor sich gehenden und keinerlei Verluste ergebenden Fermentationsprozess.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. 1 ein Schema des Verfahrens mit elektronischem Zeitgerät, Fig. 2 einen Schaltplan des elektronischen Zeitgerätes, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Elektrode (vergrössert).
Der Ablauf des Verfahrens zur Entschäumung geht gemäss Fig. 1 folgendermassen vor sich :
Ein auf der Basis von Pflanzenfett, von Silikonöl usw. gebildetes Entschäumungsmittel wird beim Erreichen des eine bestimmte Höhe übersteigenden Schaumes, wenn diese eine bestimmte einstellbare Zeit lang andauert, durch einen Injektorzerstäuber--3--, der in das Innere eines Fermenters - hineinragt und der die Zugabe des Entschäumungsmittels über ein Magnetventil-4-erhält, in das Innere des Fermenters --48-- und somit auf den Schaum gesprüht. Dabei wird das Magnetventil --4-- durch ein elektronisches Zeitgerät, welches mit gleichfalls in den Fermenter hineinragenden Elektroden--1, 2-- in Verbindung steht, gesteuert.
Die Zufuhr des Entschäumungsmittels erfolgt also automatisch und weiters ist die Zeit, die das Ventil geöffnet bleibt, einstellbar, und somit die zuzugebende Menge regulierbar. Die Elektroden-1, 2- können mit einer Skala versehen sein, mit deren Hilfe ihre jeweils gewünschte Eintauchtiefe in den Fermenter exakt eingestellt werden kann.
Das elektronische Zeitgerät besteht im wesentlichen aus einer RC-Kombination für die
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weiteren RC-Kombination für die Einstellung der Öffnungszeit des Magnetventils--4--. Die RC-Kombination für die Verzögerungszeit setzt sich dabei aus einem Widerstand-24-, einem Drehwiderstand ---11- -, einem Umschaltkontakt --36-- und einem Kondensator--35-- zusammen, während die RC-Kombination für die Öffnungszeit des Magnetventils --4-- aus einem weiteren Widerstand--30--, einem Drehwiderstand--13--, einem Umschaltkontakt --32-- und einem Kondensator--31--besteht. Diese RC-Kombinationen werden durch ein mit einem Ruhekontakt--25--und einem Arbeitskontakt--29-versehenes Feinrelais-39--,
das mit einem Verstärkerrelais --28-- in Verbindung steht und durch einen Transistor --38-- geschaltet wird, gesteuert.
Das elektronische Zeitgerät besteht weiterhin aus zwei Schaltern - -14, 17 -- (Fig. 1), einer Spannungsanzeigeleuchte-15--, einer Feinsicherung--16--und zwei Anzeigeleuchten
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--10, 12--, wobei die Anzeigeleuchte --10-- von einem weiteren Transistor --27-- geschaltet wird.
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Verhältnissen und Erfordernissen auf beliebige Höhe (einzeln oder zusammen) gestellt und bestehen aus hochisolierten Metallstäben. Entgegen früheren Vorrichtungen sind beide Elektroden-1, 2- gegen den Tank (Metall) isoliert und werden so ingeführt, dass ein Massenschluss verhindert wird.
Damit werden Nachteile ähnlicher Verfahren vermieden, weil durch diese Anordnung ein Elektrodenschluss durch die zwangsweise lange Wegstrecke verhindert wird.
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--8--,Originalzustand oder mit Wasser oder andern Flüssigkeiten emulgiert dem gesteuerten Magnetventil - 4-- zugeführt werden. Hiebei kann, wenn der Gefälledruck nicht ausreicht, Druckluft auf das
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---8-- gegeben- möglich. Durch einen regelbaren Entlüftungshahn-5-ist im Vorratsgefäss --8-- jeder gewünschte Druck einzustellen.
Vom Magnetventil --4-- fliesst das Entschäumungsmittel der Einspritzdüse des Injektorzerstäubers-3--im Fermenter-48-zu, wobei sich die Düse oberhalb des gewünschten Maximalschaumstandes befindet.
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wobei der Ventilkegel angehoben und der Durchfluss des Entschäumungsmittels zum Injektorzerstäuber - 3-und von diesem in das Innere des Fermenters-48-ermöglicht wird.
Durch das elektronische Zeitgerät, dessen Kosten infolge der Steuerung mittels der Transistoren - --27, 38-- verhältnismässig niedrig sind, wird somit eine vollkommene überwachung der Schaumbildung und einer der jeweiligen Schaummenge entsprechenden Zugabe von Entschäumungsmittel gewährleistet, u. zw. besteht diese überwachung insbesondere in einer stufenlosen Zeiteinstellung für die Verzögerungszeit, einer stufenlosen Zeiteinstellung für das öffnen des Magnetventils, beide in bestimmten Grenzen, einer Voranzeige bei Schaumbildung und einer Anzeige während der Entschäumungsmittelzugabe.
In Fig. 2 ist die Anordnung der zeitbestimmenden RC-Kombination einschliesslich des dieselbe steuernden Feinrelais --39-- mit dem anschliessenden Spannungsdiskriminator dargestellt.
Das elektronische Zeitgerät ist an Klemmen-18, 19-, die eine Wechselspannung von 18 V über einen nicht dargestellten Transformator erhalten, angeklemmt. Diese Wechselspannung von 18 V wird durch eine Gleichrichterdiode-20--und einen Kondensator --22-- in eine Gleichspannung umgewandelt. Eine Zenerdiode --23-- und ein Widerstand --21-- sorgen für eine ausreichende Spannungsstabilisation. Die Klemmen-l', 2'- werden mit je einer Leitung an die Elektrodenklemmen angeschlossen.
Wie bereits ausgeführt, bilden der Widerstand-24-, der Drehwiderstand --11--, der umschaltkontakt --36- - und der Kondensator --35-- die Re-Kombination für die Verzögerungszeit 1 bis 120 sec und der Widerstand--30-, der Drehwiderstand--13--, der Umschaltkontakt --32 - - mit dem Kondensator --31-- die weitere RC-Kombination für die Öffnungszeit des Magnetventils --4--. Beide Zeitkonstanten können unabhängig voneinander eingestellt werden. Das Feinrelais-39--wird von dem Transistor--38--geschaltet.
Dieses Feinrelais--39--hat einen Ruhekontakt ---25-- und einen Arbeitskontakt --29--. Erhält das Feinrelais--39--Spannung, so wird durch den Arbeitskontakt --29-- des Verstärkerrelais --28-- zum Anziehen gebracht. Die Anzeigeleuchte--12--leuchtet auf. Der Kontakt--45--
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wird geschlossen. Das Magnetventil--4--erhält über--46, 47-- Spannung und ermöglicht den Durchfluss von EntschäumungsmitteL Beim Öffnen des Kontaktes --25-- erlischt die Anzeigeleuchte - -12--. Dabei sind die Umschaltkontakte-32, 36-- nach der entgegengesetzten Seite geschwenkt worden.
Der Transistor ---27-- schaltet die Anzeigeleuchte--10--ein, wenn durch Schaumspritzer die Elektroden--1, 2-- berührt werden und die Anzeigeleuchte--10--aus, wenn die Elektroden - -1, 2-- schaumfrei sind.
Die Teile-40 bis 44-bewirken einen definierten Schaltpunkt, wobei die Widerstände --40, 41-- zum Spannungsteiler gehören, Teil--42--ist der Emitterwiderstand und Teil--44-- wirkt als Arbeitswiderstand.
Das erfindungsgemäss vorgesehene elektronische Zeitgerät kann ebenfalls auch zur Flüssigkeitsanzeige und z. B. auch zur Bestimmung der Triebkraft von Backhefe eingesetzt werden.
Bei offenen Fermentern wird im übrigen statt eines Injektorzerstäubers ein Sprühdosenkopf verwendet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Entschäumung von Fermentern, bei dem das Entschäumungsmittel, z. B.
Pflanzenfett, Silikonöl usw., aus einem, gegebenenfalls mit einer Druckleitung verbundenen, Behälter über eine weitere Leitung und ein Ventil einem in den Fermenter hineinragenden Injektorzerstäuber oder einem Sprühdüsenkopf zugeführt wird, durch den es auf den Schaum beim Erreichen einer bestimmten Höhe desselben gesprüht wird, wobei dieser Sprühvorgang durch eine gleichfalls in den Fermenter hineinragende und mit in der Zuführungsleitung für das Entschäumungsmittel eingeschalteten elektromechanischen Mitteln in Verbindung stehende Elektrode ausgelöst wird, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Zugabe des Entschäumungsmittels durch ein elektronisches Zeitgerät, welches in Verbindung mit zwei in das Innere des Fermenters hineinragenden Elektroden ein Magnetventil schaltet, vollautomatisch derart gesteuert wird,
dass zuerst eine in Grenzen einstellbare Zeit lang über die Elektroden infolge Schaumberührung dauernd Strom fliessen muss, bis das Magnetventil die Entschäumungsmittelzufuhr freigibt, und die Entschäumungsmittelzufuhr danach eine in Grenzen einstellbare Zeit lang andauert.