Vorrichtung zum schnellen Abkühlen verderblicher Getränke Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnel len Abkühlen verderblicher Getränke, z.B. frischer Milch in Hofkannen, bei der zur längeren Frischhaltung be stimmte Temperaturgrenzen eingehalten werden müs sen.
Es ist bekannt, zur Getränkekühlung herkömmliche Kühlsysteme zu verwenden, z.B. mit < cFrigen arbeitende Verdichter und über Schläuche mit ihnen verbundene Vorrichtungen zum Entspannen des Kältemittels und zur Erzeugung des hiermit verbundenen Kühleffektes, indem diese Kühlkörper zum Eintauchen eingerichtet sind.
Solche Kühlkörper bestehen als Tauchkühler beispiels weise aus einer Röhrenanordnung, bei der ein die Zuleitung und Ableitung des Kältemittels zusammenfas sendes Kopfteil mit einem hohlen zur Entspannung geeigneten Tauchkörper verbunden ist, in dem die Ent spannung des Kältemittels, das durch die Zuleitung flüssig zugeführt wird, vor sich geht und aus dem das verdampfte bzw. vergaste Kältemittel durch das Ablei tungsrohr dem Verdichter wieder zugeführt wird, um aufs Neue verdichtet zu werden.
Es sind Kühlvorrichtungen bekannt, bei denen die Kälteleistung des Kühlaggregates auf mehrere parallel geschaltete Kühlkörper, die sich, z.B. bei der Kühlung von Milch, in einer entsprechenden Anzahl von Milch kannen befinden, verteilt ist. Es werden also alle Kühl körper gleichzeitig betrieben, die aus diesem Grunde nur eine beschränkte Kühlwirkung haben. Dies bedeutet auch eine geringe Kühlgeschwindigkeit. Die Kühlkörper selbst arbeiten ohne Förderflügel zum Bewegen der Milch. Dies bedeutet, dass nur insoweit überhaupt eine Strömung innerhalb der Milch entstehen kann, als die mit dem Kühlkörper unmittelbar in Berührung stehende Milch abkühlt und durch ihr höheres spezifisches Gewicht zu Boden sinkt.
Eine Wirkung auf die oberen Schichten der Milch tritt nicht ein, weil die frisch gemolkene warme Milch unbeweglich in ihrem oberen Teil verharrt; denn sie kann wegen ihres geringeren spezifischen Gewichtes nicht absinken. Es würde deshalb viele Stunden dauern, bis der gesamte Milchinhalt die verlangte niedere Tem peratur angenommen hat.
Eine weitere erhebliche Verzögerung tritt dadurch ein, dass sich der einzelne Kühlkörper sehr schnell mit Eis überzieht und infolgedessen nur noch eine verminder te Wirkung zeigt. Diese eine sachgemässe Kühlung beeinträchtigenden Nachteile, die mit einem grossen Zeitverlust verbunden sind, sollen durch die erfindungs- gemässe Vorrichtung vermieden werden. Die Abkühlung der Milch muss nämlich aus biologischen Gründen so schnell wie möglich erfolgen, weil nur die schnellstwir- kende Kühlung die lawinenartige Vermehrung der Bakte rien in der Milch unterbindet.
Bisher wurden solche Kühlkörper entweder in eine mit Wasser gefüllte Wanne gesenkt, in der die Milchkan nen mehr oder weniger langsam auf die erforderliche Temperatur durch das Wasserbad gebracht werden, oder man bringt den Kühlkörper unmittelbar in besondere Hofbehälter, in denen die Milch gesammelt wird, ein und kühlt auf direktem Wege.
Man ist wegen der Unwirtschaftlichkeit solcher Ver fahren mit vielen Kannen zu Hofbehältern übergegangen, die in ihrem Inhalt dem Milchanfall des Hofes angepasst sind. Der Grösse der Hofkannen sind dadurch Grenzen z.B. bis zu 200 L Inhalt gesetzt, da sie möglichst noch transportabel, z.B. zum Heranbringen aus der Milchkam mer zum Sammelwagen, bleiben sollen. Bei entsprechend grossem Milchanfall sind deshalb zwei oder mehr Hofbe hälter notwendig, die bisher jeder für sich ein besonderes Kälteaggregat mit Verdichter benötigten, um den behörd lichen Vorschriften entsprechend die frisch gemolkene Milch innerhalb von zwei Stunden von ca. 32 C auf unter 10 C abzukühlen. Danach kann langsamer weiter gekühlt werden, bis 4 C erreicht sind.
Diese Temperatur muss bis zur Abholung der Milch mit Sicherheit beibe- halten werden. Hierdurch wird erreicht, dass die Milch nicht mehr täglich, sondern in grösseren Abständen abzuholen ist und an Transportkosten gespart wird.
Andererseits setzt dies voraus, dass genügend Hofbe hälter zur Verfügung stehen, die den Temperaturanforde rungen entsprechen können. Dies ist nicht dadurch zu erreichen, dass der an den Verdichter durch Schlauchver bindung angeschlossene Tauchkühler abwechselnd in verschiedene Hofbehälter eingeführt wird. Dies würde eine ständige Beobachtung und Bedienung in Tag- und Nachtschicht erfordern, weil es nicht nur auf die schnelle Abkühlung frischer Milch auf unter 10 C ankommt, sondern auch noch darauf, dass der gesamte Milchvorrat in den verschiedenen Hofbehältern über die unter Um ständen sehr lange Wartezeit bis zur Abholung und auch bei jeder Witterung auf 4 C konstant gehalten werden muss.
Infolgedessen wurden bisher entsprechend viele Kühl aggregate benötigt und der Nachteil erheblicher Anschaf fungskosten in Kauf genommen.
Das Ziel der Erfindung ist es, mit nur einem Kühlag gregat für die vorschriftsmässige Kühlung auszukommen. Hierbei tritt nun ein neues Problem auf. Es ist davon auszugehen, dass es für jeden Verdichter stets eine optimal wirksame Menge des Kältemittels gibt, und dass dieses sich stets am Orte tiefster Temperatur sammelt. Es wird deshalb nicht ohneweiteres durch Anschalten meh rerer Tauchkühler an einen Verdichter das vorgeschrie bene Kühlprogramm erfüllt.
Hier setzt die Erfindung ein, indem sie es durch bestimmte Anordnung, durch kon struktive Gestaltung der verschiedenen Vorrichtungen und durch eine weitgehend selbsttätige Schaltung be stimmter Vorgänge ermöglicht, mit einem Verdichter und mehreren Tauchkühlern in wechselnder Arbeitsfolge das Kühlprogramm mit seinen veränderten Kühlzeiten bei jeder Witterung zu erfüllen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum schnellen Abkühlen verderblicher Getränke, insbesondere Frisch milch in Hofbehältern, mittels eines Kältemittelverdich ters und Tauchkühlers zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Tauchkühler an den Kältemittelverdichter mit tels Schläuchen angeschlossen und diesen Tauchkühlern Regelorgane zugeordnet sind, die eine wechselweise Arbeitsfolge der einzelnen Tauchkühler ermöglichen und die Tauchkühler ferner in ihrem rohrförmigen Innen raum jeweils mit einem Fördermittel für das zu kühlende Getränk versehen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind in die Kältemittel-Druckleitungen zwi schen dem gemeinsamen Verdichter und den einzelnen angeschlossenen Tauchkühlern Ventile, vorzugsweise Magnetventile, eingesetzt, durch die das flüssige Kälte mittel von den Tauchkühlern abgesperrt werden kann. Entsprechend sind bei der erwähnten Ausführungsform in die Kältemittel-Ansaugleitungen von den Tauchküh lern zum Verdichter Rückschlagventile eingebaut. Die Magnetventile können vorteilhaft durch Wärmefühler an den Tauchteilen der einzelnen Tauchkühler geschaltet und auf diese Weise der Umlauf des Kältemittels gesteu ert werden.
Das Kältemittel sammelt sich stets an der Stelle mit der tiefsten Temperatur. Von hier aus muss es nach Erreichen des bestimmten Kälteeffektes durch die An saugleitungen dem Verdichter wieder zugeführt werden, wieder verdichtet und dann demjenigen Tauchkühler zugeführt werden, dessen Wärmefühler die höhere Tem peratur aufweist. Dies ist in besonderem Masse der Fall, wenn z.B. warme Frischmilch neu herangeführt und sofort von ca. 32 C auf unter 10 C gekühlt werden muss.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dies auch bei dem Anschluss zweier oder mehrerer Tauch kühler an einem Verdichter durch besondere, weitere Massnahmen erreicht werden. Hierzu kann z.B. bei der Abkühlung von Frischmilch zunächst das gesamte Kälte mittel aus den in den anderen bereits mehr oder weniger vorgekühlten Hofbehältern befindlichen Tauchkühlern abgesaugt, verdichtet oder gesammelt werden. Zunächst werden zweckmässig die Kältemittel-Druckleitungen, die vom Verdichter ausgehen, z..B durch Magnetventile, geschlossen. Ferner werden zweckmässig alle Rührwerke in den Hofbehältern betrieben, um eine Vereisung wäh rend des nun erfolgenden Absaugens des Kältemittels zu vermeiden. Der Verdichter kann sodann das Kältemittel absaugen.
Rückschlagventile befinden sich zweckmässig in den Ansaugleitungen und sorgen dafür, dass es nicht zurückströmen kann, obwohl es stets zum kälteren Ort drängt. Der Verdichter kann es aufs Neue verdichten und sammeln.
In die Hauptansaugleitung für das Kältemittel ist vorzugsweise ein sogenannter Pressostat als Druckschal ter zwischen den Rückschlagventilen und dem Verdichter eingeschaltet.
Dieser Pressostat hat nur den in der Ansaugleitung herrschenden Druck festzustellen. Er beeinflusst ihn selbst nicht. Der Pressostat enthält bevorzugt eine Mem bran, die auf den Druck in der Ansaugleitung reagiert, und die einen Kontakt betätigt.
Sobald das Kältemittel aus der Ansaugleitung und den Verdampfern bei geschlossenen Magnetventilen zu rückgesaugt ist, spricht die Membran an. Zweckmässig kann dann mit Hilfe einer entsprechenden elektrischen Schaltung die Stromversorgung für die Magnetventile eingeschaltet werden, wodurch dann dasjenige Magnet ventil geöffnet wird, das durch den Wärmefühler bereits für die Öffnung vorbereitet ist.
Ist z.B. bei der Abkühlung von Frischmilch die Temperatur mit Hilfe des nunmehr eingeschalteten Tauchkühlers in dem betreffenden Hofbehälter auf den gewünschten Grad abgesenkt, so schaltet der am Tauch kühler befindliche Wärmefühler (Thermostat) aus, und das Magnetventil schliesst sich wieder. Die gesamte Vorrichtung schaltet aus.
Sollte nun für einen zweiten angeschlossenen Behälter ein Kältebedarf vorliegen, so schaltet dessen Thermostat den Kompressor ein, die Magnetventile sind geschlossen, das Kältemittel wird zurückgesaugt. Der Pressostat gibt nach der Rücksaugung des Kältemittels Strom für die Magnetventile frei, der zweite Behälter wird gekühlt und der Thermostat schaltet, sodann die Vorrichtung wieder aus.
Auf solche Weise wird erreicht, dass mit einem einzigen Verdichtungsgerät der gesamte Milchvorrat in allen Hofbehältern bis zur Abholung auf vorschriftmässi- ger Temperatur gehalten wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die beim Verdichtungs vorgang freiwerdende Wärme dadurch aus dem Raum abzuführen, dass ein Ventilator im Kühlsystem zum Heranführen von Frischluft vorgesehen wird, der die Warmluft zusammen mit dem Milchdunst aus dem Arbeitsraum hinauslässt. Hierzu ist es vorteilhaft, dem Verdichtergerät eine möglichst gedrängte Bauweise, vor zugsweise eine kubische Form, zu geben, so dass es, ohne sperrig den Raum zu stören, an jeder Stelle der mit einer Durchlassöffnung versehenen Wand angebracht werden kann. In dieser Anordnung erfüllt der Ventilator ausser seiner Kühlwirkung beim Verdichten die weiteren Funk tionen, sowohl die Warmluft wie die Raumluft nach aussen abzuführen.
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum schnellen Abkühlen von Frischmilch, mit dem Kältemittelverdich ter 1 und den über Schläuche mit diesem verbundenen Hofbehälter, Fig. 2 eine Ansicht eines Tauchkühlers, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Tauchkühler, Fig. 4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit einem Fliesschema des Kältemittels.
Gemäss Fig.l befindet sich der vorteilhafterweise gedrängt kubisch gebaute Verdichter 1 an der mit einer Öffnung 2 versehenen Wand 3. Diese kompakte Anord nung nutzt den im Verdichter 1 wirkenden, zeichnerisch nicht dargestellten Ventilator dazu aus, zugleich mit der Warmluft auch den Milchdunst aus dem Kühlraum zu entfernen. Die mit kleinen Kreisen an der Vorderseite des Verdichters 1 angedeuteten Druckschalter gestatten es, vom Normalbetrieb auf den Betrieb mit einem Hofbehäl ter umzuschalten, um z.B. einen mit frisch herangebrach ter Warmmilch gefüllten Hofbehälter mit voller Wirkung rasch unter 10 C abzukühlen und damit den behördli chen Vorschriften gerecht zu werden, obwohl nur ein Verdichter für mehrere Hofbehälter zur Verfügung steht.
Weiter hinten näher erläuterte Schläuche enden im Kopfteil der Tauchkühler 4, 5, 6, in denen sie sich aufteilen und das Kältemittel über die Rohrverbindung 7, 8, 9 zwischen dem Kopfteil und dem Verdampferteil des Tauchkühlers diesem zuleiten. Bei der Verdampfung entsteht die gewünschte Abkühlung. Über eine weitere Rohrverbindung 13, 14, 15 tritt das gas- bzw. dampfför- mige Kältemittel in den Kopfteil bzw. die Ansaugleitun gen wieder aus, um im Verdichter 1 aufs neue verdichtet zu werden. In diese Leitungen sind Rückschlagventile 16, 17, 18 eingebaut, um ein unerwünschtes Zurückströmen des Kältemittels zu verhindern.
Aus Fig. 4 ergibt sich der Einbau der Magnetventile 10, 11, 12 in die Druckleitungen 7, 8, 9. Die Magnetventi le werden geschlossen, wenn man vom Normalbetrieb auf Einzelbetrieb zum raschen Abkühlen neu herangebrach ter, warmer Frischmilch in einen Hofbehälter unter voller Ausnutzung des gesamten Kältemittels der Anlage über gehen will. Ist die gewünschte Abkühlung erreicht, so kann man wieder auf Normalbetrieb mit allen Hofbehäl tern umschalten und die Magnetventile zu diesen öff nen.
Der Verdichter 1 ist mit dem Motor M" ausgerüstet. Der Kühlstrom zur Abführung der bei der Verdichtung auftretenden Wärme ist in Fig. 4 durch Pfeile angedeu tet.
In Fig. 2 ist ein Tauchkühler in Ansicht dargestellt. Das Kopfteil enthält die Schlauchzuleitung, die sich im Innern aus dem Schlauch 7 bzw. 8 bzw. 9 für die Druckleitung und den Schlauch 13 bzw. 24 bzw. 15 für die Ansaugleitung aufgliedert, die das Kältemittel zum und vom als doppelwandiger Hohlzylinder ausgebildeten Verdampferteil des Tauchkühlers führen, in welchem sich die Einspritzdüse E4 bzw. E5 bzw. E" befindet, durch die die Entspannung und Abkühlung herbeigeführt werden. Ferner ist dort der Thermostat 26 bzw. 27 bzw. 28 untergebracht, der ebenfalls durch eine Rohrverbin dung mit dem Wärmefühler 19 verbunden ist.
Ferner befindet sich der Rührermotor M,, im Kopf teil. Dieser ist über seine Achse 21 bzw. 22 bzw. 23 mit dem in Fig.3 erkennbaren Propeller verbunden, mittels dessen die Milch durch den Hohlzylinder hindurchgetrie ben wird. Dieser Propeller ist auch dann für alle Behälter in Tätigkeit, wenn im obenerwähnten Einzelfall ein Hofbehälter mit warmer Frischmilch innerhalb kurzer Zeit abgekühlt werden muss.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie die Druckleitung 7 bzw. 8 bzw. 9 und die Ansaugleitung 13 bzw. 14 bzw. 15 in den oberen Rand des Hohlzylinders einmündet. Der Wärmefühler 19 ist an der Innenseite eines Zuführungs rohres durch Löten oder dergleichen angebracht. welche Seite mit der Innenwand des Hohlzylinders in Verbin dung steht. Bei einem bestimmten Temperaturwert wird der entsprechende Thermostat 26 bzw. 27 bzw. 28 im Kopf des Tauchkühlers betätigt.
Aus der Schaltanordnung gemäss Fig. 4 ergibt sich, dass zwischen den Rückschlagventilen 16, 17, 18 und dem Verdichter 1 ein Pressostat 20 als Druckschalter eingebaut ist, der die Druckverhältnisse kontrolliert.
Ferner ist gemäss Fig.4 zusätzlich ein nicht immer benötigter Saugdruckregler 24 vorgesehen. Dieser verhin dert, dass unzulässig tiefe Temperaturen in den Hohlzy lindern entstehen, indem er die Hauptansaugleitung un terbricht.
Da jedoch ein völliges Absperren der Hauptansauglei tung durch den Saugdruckregler auch den Ansaugvor gang völlig unterbrechen würde, ist eine Umgehungslei tung 25 mit geringerem Querschnitt vorgesehen, die den Ansaugvorgang stets in ausreichendem Masse in Gang hält.