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Vorrichtung zum Kühlen und Kaltlagern insbesondere von Milch
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen und Kaltlagern insbesondere von Milch, bei der ein offener Lagertank in einem die Kühlanlage aufnehmenden Gehäuse untergebracht ist.
Solche Vorrichtungen finden insbesondere in Molkereien zum Kühlen und Kaltlagern von Milch in grossen Mengen Verwendung.
In Molkereien muss die Milch nach dem Melken normalerweise sofort gekühlt und bei niedriger Temperatur, z. B. bei etwa 4, 5 C, gelagert werden. Besonders in kleineren Betrieben geht man normalerweise so vor, dass die Milch in einzelne Bottiche abgefüllt wird, welche anschliessend gekühlt und bis zum Abtransport kalt gelagert werden. Wenn jedoch für den Transport Tankfahrzeuge zur Verfügung stehen, ist es heutzutage oftmals zweckmässiger, die Milch in grossen Mengen zu kühlen und zu lagern. Es liegt daher ein Bedarf an Vorrichtungen zum Kühlen und Kaltlagern von Milch in grösseren Mengen vor, deren konstruktiver Aufbau so gehalten sein muss, dass wirkungsvolle und verlässliche Kühlmittel zur Verfügung stehen und dass im Betrieb hohe hygienische Anforderungen erfüllt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühl-und Lagervorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die zum Kühlen und Kaltlagern insbesondere von Milch besonders geeignet ist und obigen Bedingungen in hervorragender Weise gerecht wird.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Lagertank auf innerhalb der Kühlkammer des Gehäuses angeordneten, beweglichen Stützelementen aufruht und durch eine seitliche Öffnung des Gehäuses waagrecht aus dem Gehäuse heraus verfahrbar ist, und dass die Kühlanlage Einrichtungen zum Erzeugen eines Eisblockes aufweist, der unmittelbar oder über eine zwischengeschaltete, wärmeableitende Flüssigkeit auf die Deckwandung der Kühlkammer einwirkt, wobei die Deckwandung die offene Oberseite des Lagertanks abdeckt und im wesentlichen verschliesst und eine Trennwand für den Wärmeaustausch bildet, deren kühlende Oberfläche dem Lagertank zugewandt ist.
Durch diesen Aufbau wird die Wartung und Reinigung des Milchbehälters erleichtert, da dieser aus dem Gehäuse herausfahrbar und oben offen ist. Die Deckwandung der Kühlkammer hat hiebei eine doppelte Funktion, indem sie einmal die offene Oberseite des Tanks abdeckt und im wesentlichen verschliesst, und zum andern eine kühlende Oberfläche bildet, die in der Praxis ausreicht, den Lagertank mit Inhalt auf der gewünschten niedrigen Temperatur zu halten. Um eine schnelle Anfangskühlung zu erzielen, ist die Kühlanlage ausserdem mit Einrichtungen versehen, welche kühlend auf die Seitenwandungen des Lagertanks einwirken.
Das Herausfallen und die leichte Reinigung des Lagertanks können gemäss der Erfindung dadurch weiter erleichtert bzw. verbessert sein, dass das Gehäuse innen an beiden Seiten mit ausziehbaren Führungsschienen versehen ist, die den Lagertank beim Herausfahren aus der Kühlkammer, wenn er von
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zusammengreifen. Die beweglichen Stützelemente, bei denen es sich um Rollen handeln kann, stützen den Boden des Tanks ab, wenn sich dieser in der Kühlkammer befindet.
Das Hauptgewicht des Tanks und seiner Füllung braucht während des Betriebes daher normalerweise nicht von den ausziehbaren
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Führungsschienen aufgenommen zu werden, welche Teile von an beiden Seiten der Kühlkammer angebrachten Teleskopführungen bilden
Um die Kühlwirkung der Deckwandung der Kühlkammer zu unterstützen und insbesondere während der anfänglichen Abkühlung, nachdem der Lagertank erneut mit Milch gefüllt worden ist, den Wärmeübergang zu erhöhen, können gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung seitlich des in der Kühlkammer aufgenommenen Lagertanks Kühleinrichtungen für den Umlauf und zum Berieseln der Seitenwandungen des Lagertanks mit der zwischengeschalteten, wärmeableitenden Kühlflüssigkeit angeordnet sein, deren Abkühlung durch Wärmeaustausch mit dem Eisblock erfolgt,
welcher in einem Behälter durch Frieren eines gesonderten, statischen wässerigen Kühlmittels erzeugt ist.
Gemäss weiterer Erfindung kann die Kühlanlage als Alternativlösung oder zusätzlich eine Verdunstungs-Kühlschlange aufweisen, die den in der Kühlkammer aufgenommenen Lagertank mindestens teilweise umgibt. Die Kühlschlange kann hiezu an Wandungsabschnitten angeordnet sein, die sich innerhalb der Kühlkammer unmittelbar neben den Seitenwandungen des Lagertanks befinden.
Ebenso kann gemäss der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verdunstungs-Kühlschlange unmittelbar um den Lagertank herumgewunden ist, wobei an die Enden der Kühlschlange biegsame Anschlussschläuche angelegt sind, die ohne Lösen der Verbindung ein Ausfahren des Lagertanks gestatten.
Obgleich die Verwendung einer Kühlflüssigkeit, die durch Wärmeaustausch mit dem Eisblock gekühlt wird, die Gefahr der Unterkühlung und des Frierens der Milch vorteilhaft verringert, kann, um gemäss den örtlichen Molkereivorschriften eine genügend schnell vor sich gehende Anfangsabkühlung zu erzielen, in manchen Fällen eine Kühlschlange, welche den Lagertank umgibt, auch unmittelbar mit einer unter Druck stehenden Kühlflüssigkeit versorgt werden. Sie bildet dann ein Verdunstungselement der Kühlanlage, welche den Lagertank ohne Zwischenschaltung einer wärmeableitenden Flüssigkeit unmittelbar kühlt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen : Fig. l in der Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine Kühlvorrichtung mit darin aufgenommenem Lagertank für Milch, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. l in der Stirnansicht, Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. l in der Draufsicht, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. l, Fig. 5 das Rührwerk der Vorrichtung nach Fig. l, Fig. 6 in der Seitenansicht die Kühlanlage der Vorrichtung nach Fig. l, Fig. 7 die Vorrichtung nach Fig. l mit herausgefahrenem Lagertank, Fig. 8 die Vorrichtung nach Fig. 7 in der Draufsicht, Fig. 9 in der Seitenansicht eine abgewandelte Ausführungsform einer Kühlvorrichtung, Fig.
10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9, Fig. 11 eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung und Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. l l.
Die Fig. l bis 8 zeigen eine Vorrichtung zum Kühlen und Kaltlagern von Milch mit einem oben offenen Lagertank der in der Kühlkammer --2-- aufgenommen ist. Die Kühlkammer befindet sich im unteren Abschnitt des Gehäuses-3-der Vorrichtung, welches in seinem oberen Abschnitt die insgesamt mit --4-- bezeichnete Kühlanlage aufnimmt.
Der Lagertank-l-besteht aus dem dünnwandigen Behälter-41-aus rostfreiem Stahl, der in dem Traggestell --42-- aufgenommen ist. Das Traggestell --42-- wieder setzt sich aus den Schienen --43-- und der Wanne --44-- aus Blech zusammen.
Wenn der Lagertank--l--in der Kühlkammer --2-- aufgenommen ist, so ruht er auf einer Anzahl Stützelementen --6-- in Form von Rollen auf, die mit den unterhalb des Bodens des Lagertanks-l-verlaufenden Schienen-43-des Traggestells-42-zusammengreifen. Die Stützelemente --6-- sind in den Lagerböcken --14-- gelagert, welche zur Anpassung an unterschiedliche Tankgrössen einstellbar befestigt sein können.
Der Lagertank-l-kann durch die an einer Seite des Gehäuses-3-vorgesehene Öffnung --31-- in waagrechter Richtung aus der Kühlkammer --2-- heraus verfahren werden.
Normalerweise ist die Öffnung --31-- durch eine nicht dargestellte Tür verschlossen. Um den Lagertank--l--beim Herausfahren seitlich zu führen und abzustützen, sind innen im Gehäuse ausziehbare Führungsschienen --8-- angebracht, die in einer aus zwei Winkelschienen --9, 10-- bestehenden Gleitführung verschiebbar sind. Die Winkelschienen-9, 10- sind an den einander
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- l-befindet sich ein Paar Laufrollen-11, 12--. Die vorderen Laufrollen --11-- greifen von der Seite her in die betreffende ausziehbare Schiene --8-- und stützen sich beim Ausfahren des Lagertanks-l-in dieser ab.
Die rückwärtigen Rollen-12-stützen sich beim Ausfahren auf dem Flansch der Winkelschiene--9--der betreffenden Gleitführung ab, wie es deutlich aus Fig. 7 hervorgeht.
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Wenn die Führungsschiene --8-- voll ausgezogen sind und der Lagertank--l--ganz ausgefahren ist, so laufen die Rollen --11-- bis in ihre vordere Endstellung und kommen an dem Anschlagblock --13-- zur Anlage, welcher den rinnenförmigen Raum der betreffenden Schiene --8-- vorn verschliesst. Die Rollen-11-können in dieser Stellung dadurch festgelegt werden, dass man durch die am äusseren Ende jeder Schiene --8-- vorgesehene Bohrung --15-- einen Arretierstift steckt. Nunmehr kann der Lagertank-l-um die Achse der vorderen Rollen-11um mehr als 90 verschwenkt werden, wie es in Fig. 7 strichpunktiert angedeutet ist, die Entleerung und die Reinigung sind hiedurch weiter erleichtert.
Zur Begrenzung der Schwenkbewegung ist das Traggestell --42-- mit einem Anschlag - -17--, der sich von unten an die nach vorn ausgezogene Schiene--8--anlegt, sowie mit einer lösbaren Verriegelung --18-- versehen, welche den Lagertank --1-- vorübergehend in seiner umgekehrten Stellung festlegt.
Die lösbare Verriegelung --18-- weist zweckmässigerweise einen federbelasteten, mit einer Rolle versehenen Schwenkarm-19-auf, welcher wahlweise entweder in eine Ruhestellung, in der er sich dicht an die Unterseite des Lagertanks anzulegen sucht, oder in einer Arbeitsstellung verbracht werden kann, in welcher er sich nach aussen zu bewegen sucht und in den rinnenförmigen Raum der betreffenden Schiene --8-- eingreift.
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Die Bodenwandung des äusseren Behälters-37-, welche den Boden der Kühlanlage bildet, verläuft geneigt und stellt die Deckwandung --39-- der Kühlkammer --2-- dar, deren kühlende Oberfläche dem Lagertank für Milch zugekehrt ist und dessen offene Oberseite abdeckt und im wesentlichen verschliesst.
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der Tank --1-- in der Kühlkammer --2-- aufgenommen ist, in dichter Nähe derselben. Die Breite des vorhandenen Spaltes hängt jedoch davon ab, wie weit der Lagertank--l--in die Kühlkammer --2-- eingeschoben ist. Vorzugsweise soll der Tank --1-- so aufgestellt werden, dass ein schmaler Spalt, z. B. ein Spalt von etwa 3 mm, verbleibt, um die Gefahr zu verringern, dass vorhandenes
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sitzend aufzunehmen, so kann die Gefahr des Frierens und der Eisbildung dadurch etwas verringert werden, dass man den oberen Rand des Lagertanks --1-- unter Bildung einer scharfen Kante abschrägt, so dass man im wesentlichen eine Linienberührung erhält, oder dadurch, dass man schmale Dichtungsstreifen aus Kunststoff einsetzt, die einen unporösen Zellenaufbau haben können.
Im Gegensatz zur Anordnung der Deckwandung --39-- der Kühlkammer, die als Trennwandung für den Wärmeaustausch dient, befinden sich zwischen den Seitenwandungen des Lagertanks --1-- und den Seitenwandungen des Gehäuses --3-- Zwischenräume. Die Seitenwandungen des Gehäuses --3-- sind mit einer dicken Schicht-32-aus wärnleisolierendem Material versehen.
Das in der Kühlanlage --4-- abgekühlte, zwischengeschaltete, wärmeableitende Kühlmittel wird in Umlauf versetzt und in der im folgenden beschriebenen Weise zur örtlichen Kühlung der Seitenwandungen des Lagertanks--l--für Milch herangezogen.
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gefroren war und der Umlauf erneut einsetzt.
Da das statische Kühlmittel im inneren Kühlmittelbehälter --35-- von der umlaufenden, die Wärme ableitenden Flüssigkeit getrennt ist, ist es leicht, das Kühlmittel gefroren zu halten und im Betrieb für einen sich nicht verändernden Eisblock zu sorgen, welcher eine Reserve an Kühlmittelkapazität darstellt, die dann von Vorteil ist, wenn der Strom vorübergehend ausfällt oder wenn das Kühlsystem intermittierend arbeiten soll. Darüber hinaus lässt sich das Ausmass der Abkühlung der zwischengeschalteten, umlaufenden Flüssigkeit durch Änderung der Durchlaufgeschwindigkeit steuern ; auch eine unerwünschte Unterkühlung lässt sich auf diese Weise verhindern.
Zum Rühren des Tankinhaltes ist ein abnehmbares Rührwerk vorgesehen.
Wie deutlich aus Fig. 5 hervorgeht, weist das insgesamt mit --63-- bezeichnete Rührwerk eine hohle Rührwelle-64-auf, die sich senkrecht durch in den Kühlmittelbehältern-35 und 37--
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der Oberseite der Kühlanlage --4-- aufruht. In der Arbeitsstellung greift das auf der Welle-64befestigte Keglerad --71-- mit dem Ritzel --72-- eines von einem Motor--73--angetriebenen Reduziergetriebes zusammen.
Bei dieser Ausführungsform ist das Rührwerk-63-nicht starr befestigt, sondern kann, wenn z. B. der Lagertank --1-- ausgefahren werden soll, einfach nach oben abgehoben werden. Das Rührwerk-63-lässt sich in geringem Ausmass auch horizontal verschieben ; beim horizontalen Verschieben oder beim Abheben des Rührwerkes-63-kommt das Kegelrad --71-- automatisch ausser Eingriff mit dem Antriebsritzel--72--. Wenn die Eingriffsverbindung durch Verschieben des Rührwerkes --63-- aufgehoben ist, kann die Rührwelle --64-- von Hand gedreht werden. Diese Möglichkeit kann bei einem Stromausfall von Vorteil sein.
Die Welle--64--ist an beiden Enden offen und dient auch als Träger für ein Thermometer
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Tauchstab zum Messen der Milchmenge verwenden lässt.
Das Kopfstück--70--ist zweckmässigerweise mit einem herausnehmbaren Verschlussstopfen --80-- versehne, damit man z. B. zur Probenentnahme Zutritt zum Inneren des Lagertanks --1-- erhält.
Um den Lagertank ganz aus der Vorrichtung herauszunehmen, kann man die Verbindung mit den ausziehbaren Schienen --8-- dadurch lösen, dass man die Anschlagblöcke --13--, welche die vorderen Enden der Schienen verschliessen und normalerweise durch Spannschrauben --20-- in Stellung gehalten sind, entfernt. Der Tank --1-- kanmn dann nach vorn gezogen und nach dem
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Melkstation oder zu einem Vorratsbehälter transportiert werden kann, wie er in einigen grossen Molkereibetrieben in Nähe der Weiden zur Verwendung kommt.
Für den Abtransport und für den Rücktransport zur Kühlanlage kann der Tank--l--vorübergehend durch einen abnehmbaren Deckel verschlossen werden, der mit nach unten gerichteten Staublechen versehen ist, um beim Transport die Wellenbildung des Inhaltes zu verringern.
Die in den Fig. 9 und 10 schematisch wiedergegebene zweite Ausführungsform stellt eine Abwandlung der zuvor im einzelnen beschriebenen Vorrichtung dar. Wieder ist ein offener Lagertank - l- für Milch in der Kühlkammer-2-des mit der Kühlanlage-4-versehenen Gehäuses - -3-- untergebracht, wobei der Boden der Kühlanlage die Deckwandung --39-- der Kühlkammer - bildet und den schräg verlaufenden oberen Rand des Lagertanks--l--abdeckt und im wesentlichen verschliesst, und wobei ebenfalls die kühlende Oberfläche dem Tank-l-zugewandt ist.
Der Tank --1-- ist ebenfalls mittels ausziehbarer Schienen --8-- aus dem Gehäuse heraus verfahrbar und mit einem Rührwerk --63-- versehen, welches ein Thermometer aufweist und als Rührvorrichtung, Fülleinrichtung und Tauchstab dient.
Der hauptsächliche Unterschied gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform liegt darin, dass die Seitenwandungen der Kühlkammer-2-mit einer Verdunstung-Kühlschlange --22-versehen sind, welche drei Seiten des Lagertanks--l--umgibt. Die Kühlschlange --22-- ist an den Kühlplatten --23-- aus Metall befestigt, die zum Zweck des Wärmeaustausches an den Seitenwandungen des Tanks--l--anliegen oder sich unmittelbar daneben befinden. Die Kühlschlange --22-- wird von einem ausserhalb des Gehäuses --3-- untergebrachten normalen Kühlsystem über ein Expansionsventil--25--mit komprimierter Kühlflüssigkeit versorgt.
Normalerweise wird die Verdunstungs-Kühlschlange--22--nur zur Anfangsabkühlung der in den Tank-l-eingegebenen Milch in Betrieb gesetzt. Die Temperatursteuerung erfolgt hiebei durch Thermostaten.
Obgleich wie bei der ersten Ausführungsform Einrichtungen zum Berieseln des Lagertanks
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welcher die Deckwandung --39-- und die den Wärmeaustausch bewirkende Oberfläche des Tanks --l-- bildet, einwirken zu lassen, um die Milch nach der Anfangsabkühlung auf niedriger Temperatur zu halten. Erforderlichenfalls kann hiebei die Kühlanlage-4-in der Weise abgewandelt sein, dass im wesentlichen ihr gesamter Innenraum von einem Eisblock eingenommen wird, der unmittelbar Berührung mit der Deckwandung --39-- der Kühlkammer hat.
Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Kühl- und Lagervorrichtung für Milch ist der Vorrichtung nach den Fig. 9 und 10 ähnlich. Die Verdunstungs-Kühlschlange--22'--für die rasche Anfangsabkühlung ist jedoch in diesem Fall unmittelbar um die Seitenwandungen des Lagertanks - herumgewunden. Damit der Tank-l-ohne Abkuppeln der Kühlschlange --22'-- ausgefahren werden kann, sind deren Enden mit biegsamen Anschlussschläuchen-24-aus Kunststoff versehen, welche die Verbindung zum übrigen Teil des Kühlsystems herstellen.
Wenn die Verdunstungs-Kühlschlange unmittelbar am Tank--l--befestigt ist, müssen innerhalb der Kühlkammer --2-- an jeder Seite verhältnismässig grosse Zwischenräume vorgesehen sein, so dass eine Eisbildung zwischen den Seitenwandungen des Tanks--l--und den Wandungen der Kühlkammer --2-- nicht zu Schwierigkeiten führt.
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