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Verfahren und Vorrichtung zum Sterilisieren von Flüssigkeiten mittels ultravioletter
Strahlen.
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Sterilisieren mit Hilfe ultravioletter Strahlen von Flüssigkeiten, die die Strahlen nicht gut hindurchlassen.
In der Beschreibung zum Stammpatente Nr. 54705 sind Vorrichtungen beschrieben worden, bei denen die Milch in einem möglichst dünnen Häutchen über zylinderförmige Körper ausgebreitet und in dieser Form der Wirkung der ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird. Die Erfindung bezweckt nun, Vorrichtungen dieser Art herzustellen, bei denen alle Nachteile vermieden werden.
Vor allen Dingen ist es wünschenswert, die Sterilisierung in einer geschlossenen Vorrichtung vorzunehmen, um zu vermeiden, dass infizierte Luft die zu sterilisierende Flüssigkeit verunreinigen kann. In einer derartigen geschlossenen Vorrichtung kann auch Luftleere erzeugt werden oder sie kann auch mit sterilisierter Luft oder einem anderen Gase angefüllt werden, z. B. mit Stickstoff oder Kohlensäure0
Es kann auch wünschenswert erscheinen, die Flüssigkeiten unter Druck zu behandeln. was dadurch erreicht werden kann, dass der sich drehende Zylinder in einem entsprechenden Gehäuse und die Strahlenquelle in einem Räume untergebracht werden, welch letzterer sich oben
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violetton Strahlen hindurchscheinen lässt, besteht.
Um die Flüssigkeit nach der Sterilisierung von dem Zylinder wieder zu entfernen, wird ein
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Flüssigkeit wird im unteren Teile des Gehäuses gesammelt.
Bei der Sterilisierung von Milch mit Hilfe von ähnlichen Vorrichtungen hat es sich herausgestellt, dass sich durch die Reibung kleine Butterteilchen bilden, und zwar an der Stelle, wo der Schaber mit dem Zylinder in Berührung steht. Diese Buttertfilchen setzen sich auf der Zylinder-
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zu vermeiden, sind gemäss der Erfindung Vorkehrungen getroffen, um diese Butterteilchen zu entfernen. Beispielsweise kann ein kleinerer Zylinder vorgesehen sein, der in fester Berührung'
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von dem Hauptzylinder abnimmt.
Bei einer anderen Ausführungsform werden die Flüssigkeit und die Butterteilchen von dem Hauptzylinder mit Hilfe eines im Querschnitte sternförmigen, vorzugsweise aus Gummi bestehenden, sich drehenden Schabers gesammelt. Die Butterteilchen werden von dem Hauptzylinder mit Hilfe dieser elastischen Arme abgeschabt, während die Flüssigkeit zwischen den einzelnen Armen gesammelt wird, worauf die Butterteilchen durch einen Schaber von den Armen abgenommen werden.
Eine andere Vorrichtung, die Butterteilchen von dem Hauptzylinder zu entfernen, besteht aus einem endlosen Gummiband, das parallel zur Achse des Hauptzylinders läuft. Dieses Band
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periodisch mittels eines mit Unterbrechungen zur Wirkung kommenden Siphons, der in dem Sammelgefässe für die Flüssigkeit vorgesehen ist, entfernt werden.
Die Vorrichtung kann auch so eingerichtet werden, dass die Rinne oder Platte, die die Milch dem sich drehenden Zylinder zuführt, diesen nicht berührt, wobei die Drehgeschwindigkeit eine solche sein muss, dass keine Flüssigkeit durch den Spalt zwischen Platte und Zylinder hindurchtropfen kann. Der Sammelschaber befindet sich ebenfalls nicht in unmittelbarer Berührung mit dem Zylinder, so dass eine Butterbildung unterbleibt. Um sicher zu gehen, dass der Schaber alle Milch ableitet, wird ein Luftstrom so geführt, dass durch ihn das ganze Milchbäutchen von dem Zylinder abgehoben wird.
Ausserdem kann der Zylinder auch aus Quarz, der ultraviolette Strahlen hindurchstrahlen lässt, bestehen. Zum Beispiel wird der Hohlzylinder aus zwei Halbzylindern aus Quarz hergestellt, die an ihren Enden durch Halsringe zusammengehalten werden und in seinem Inneren eine Quecksilberdampflampe trägt. Dabei ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass der Zylinder bei seiner Drehung ein dünnes Flüssigkeitshäutchen mit sich nimmt, und zwar geschieht es nach einer der vorher beschriebenen Arten.
Auf der Zeichnung sind verschiedene beispielsweise Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 den Querschnitt durch einen sich drehenden Zylinder, der in einem Gehäuse eingeschlossen ist, Fig. 2 ebenfalls im senkrechten Querschnitte eine Ausfüllrungsform, bei der die Flüssigkeit nach der Sterilisierung auf andere Weise gesammelt wird, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der Vorkehrungen zum Entfernen der Butterteilchen vorgesehen
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der Butterteilchen, Fig. 5 den Grundriss einer Vorrichtung mit endlosem, parallel zur Zylinder- achse laufendem Bande, Fig. 6 ein derartiges Band in Seitenansicht mit darauf vorgesehenen Rippen, um als Schaber dienen zu können, Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der ein Siphon vorgesehen ist, Fig.
8 und 9 Vorrichtungen, bei denen ein Luftstrom in verschiedener Weise zur Verwendung kommt, um das Flüssigkeitahäutchen vom Zylinder zu entfernen, Fig. 10 einen Hohlzylinder aus für ultraviolette Strahlen durchlässigem Stoffe in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 11 einen Querschnitt gemäss I-I der Fig. 10 und Fig. 12 den Grundriss einer Vorrichtung, wobei die Quecksilberdampflampe vor dem offenen Ende eines Zylinders angeordnet ist mit entsprechend gestellten Scheinwerfern, die die Strahlen gegen die Mantelfläche des Zylinders leiten.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein Zylinder 1 in Lagern 2 eines Gestelles 3
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Gehäuses J ansammeln kann, so dass der Zylinder 1 in diese Flüssigkeit eintaucht.
Wenn sich der Zylinder in der Pieilrichtung dreht, so mmmt er an seiner Oberfläche ein dünnes Flüssigkeitshäutchen mit sich, das der Wirkung der durch das Fenster 5 fallenden ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird. Nach dieser Behandlung wird die Flüssigkeit durch einen chaber 12 abgenommen, der durch eine Feder 13 gegen den Zylinder gehalten wird und in einem Gefäss 7-/gesammelt. Bei Ausserbetriebsetzen des Apparates kann der letzte Rest Flüssigkeit durch den Ablaufbahn 15 abgelassen werden. Soll die Vorrichtung bei Luftleere arbeiten, so muss natürlich das Gefäss 14 oben luftdicht abgeschlossen werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung tritt die Flüssigkeit durch ein Rohr 16 in das zylindrische Gehäuse, wo sie auf eine Platte 17 gelangt, die durch Federn 18 gegen den Zylinder 1 gedrückt wird. Hiedurch gelangt die Flüssigkeit bei einer Drehung des Zylinders in der Richtung
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Schaber 79 im unteren Teile des Gehäuses, der durch eine Feder 20 gegen den Zylinder gehalten wird, wieder entfernt wird. Durch das Rohr 21 und den Hahn 15 kann die Flüssigkeit aus dem Gehäuse abgezapft werden.
Die durch Fig. 1 und 2 veranschaulichte Ausführungsform ist zur Sterilisierung von Milch nicht besonders geeignet, da an den Schabern sich Butterteilchen bilden, obwohl dieselben, wie Fig. 2 zeigt, durch die im unteren Teile des zylindrischen Gehäuses sich ansammelnde Flüssigkeit von dem Schaber 19 abgewaschen werden. Gegebenenfalls kann in dem Raume 6 Luftleere erzeugt werden, um zu vermeiden, dass ein Teil der ultravioletten Strahlen verschluckt wird.
Die weiteren Bilder zeigen Vorrichtungen, die besonders zum Sterilisieren von Milch geeignet sind. So zeigt Fig. 3 eine Vorrichtung, bei der ein Sammelzylinder 22, der aus Gummi besteht oder damit überzogen ist, derart angeordnet ist, dass er in Berührung mit dem Hauptzylinder 1 sich drehen kann. Dieser Zylinder. ? 2 dreht sich um seine Achse 23 in entgegengesetztem Sinne
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wie der Zylinder 1 und entfernt die Milchschicht und die Butterteilchen von der Oberfläche des Hauptzylinders. Die Flüssigkeit tritt bei 24 ein und gelangt auf die Oberfläche des Zylinders durch eine Platte 17, die mittels einer Feder 18 gegen den Zylinder gedrückt wird.
Eine Lampe 7 befindet sich oberhalb des Zylinders 1 und wirkt durch ihre Strahlen auf das Milchhäutcben bzw. die Flüssigkeit, die sich auf der Mantelfläche des Zylinders befindet. Die Sammelwalze 22 führt die Milch nach dem Schaber 25, der gleichzeitig die Butterteilchen von ersterer abstreift.
Schliesslich gelangt die sterilisierte Flüssigkeit von dort in ein Gefäss 14.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht die Sammelwalze 22 aus einem elastischen Stoffe, z. B. aus Gummi, und besitzt im Querschnitte Sternform. Diese Walze dreht sich um ihre Achse 23, wobei ihre Arme 26 infolge deren Elastizität bei einer Berührung mit dem Hauptzylinder 1 nach rückwärts abgebogen werden. Die Flüssigkeit gelangt in der gleichen Weise wie bei Fig. 3 auf die Zylinderoberfläche und wird durch die Arme 26 der Walze 22 abgestreift und zwischen diesen gesammelt. Ebenso werden die Butterteilchen abgestreift und durch einen
Schaber 27 von der Walze 22 entfernt, während die sterilisierte Flüssigkeit in das Gefäss 14 abfliesst.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung mit einem endlosen Bande 28, das über Rollen 29 parallel zur Achse des Hauptzylinders läuft und dessen Mantelfläche berührt. Die Butterteilchen werden durch dieses endlose Band gesammelt und von dem Schaber 30 abgestrichen, der durch eine
Feder 31 gegen das endlose Band 28 gedrückt wird.
In Fig. 6 besitzt das Band 28 vorspringende Rippen 32, die die Butterteilchen von der Mantel- fläche des Zylinders abschaben, während die sterilisierte Milch zwischen den Rippen hindurch- fliesst und in einem Gefässe unterhalb des Zylinders in bekannter Weise aufgefangen wird.
Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung, bei der die durch die Platte 17 der Zylinderoberfläche zu- geleitete Milch in ein Gefäss 3 mit Hilfe eines Schabers 19 geführt wird. Die an diesem Schaber 19 sich bildenden Butterteilchen werden durch plötzliches Entleeren des Gefässes 33, was mit Hilfe des zeitweise in Tätigkeit tretenden Siphons 34 geschieht, entfernt. Der Schaber 19 ist hiebei in solcher Höhe angeordnet, dass er unmittelbar unter dem Flüssigkeitsspiegel steht, sobald die
Flüssigkeit in dem Gefässe bis zur Höhe des Siphonkrümmers gestiegen ist, so dass er periodisch
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um es vollständig entleeren zu können, wenn die Vorrichtung ausser Betrieb gesetzt wird.
Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Flüssigkeit durch die Platte 35 dem Zylinder I zugeführt und von diesem nach der Sterilisierung durch einen mittels Düse 36 geleiteten Luftstrom wieder entfernt wird. Die Düse 36 besitzt eine Öffnung in Form eines Schlitzes, der so lang
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gehohen. Die Düse 36 befindet sich unmittelbar unter dem Rande des Gefässes. 38 zur Aufnahme der Flüssigkeit. Oberhalb der Düse ist ein Schirm J9 vorgesehen, um einzelne Milchteilchen, die durch den Luftstrom mitgerissen werden, wenn dieser zu stark ist, aufzufangen.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform besteht der Zylinder 40 aus einem die ultravioletten Strahlen durchlasscnden Stoffe, z. B. aus Quarz, und er kann aus zwei Halb- zylindern bestehe ! 1. die an ihren Enden durch Halsringe 41 zusammengehalten und durch einen Treibriemen 42 in Drehung versetzt werden können. Die Strahlenquelle 7 befindet sich hiebei im Inneren des Hohlzylinders 40 und besitzt Ansätze 43 an beiden Enden, um mit Hilfe dieser
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den ultravioletten Strahlen ausgesetzt, die von der Lampe 7 ausgehen und nach der Behandlung durch diese durch einen Luftstrom wieder entfernt, wie aus Fig. 11 zu verseilen ist.
Der Luftstrom tritt durch die Düse 36 aus, hebt das Flüssigkeitshäutchen von dem Zylinder ab und führt die Flüssigkeit dem Ablaufe J7 zu.
Fig. 12 zeigt eine Vorrichtung, bei der der Hohlzylinder von einem feststehenden Lager 44
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yioletten trl1hlen in das Innere des Zylinders geworfen werden. Im Inneren des Zylinders ist ein zweiter Scheinwerfer J7 von solcher Gestalt vorgesehen, dass durch ihn die von der Lampe 7
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