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Vorrichtung zum Einstellen der Konzentration eines Zuekersirups für
Fruchtkonservenherstellung od. dgl.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einstellen der
Konzentration eines Zuckersirups für Fruchtkonservenherstellung od. dgl. unter Verwendung
eines Verhältnisreglers und einer Mischvorrichtung für Sirup und Wasser.
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Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise bei der Herstellung
von Obstkonserven benötigt, denn es wird dort in immer stärkerem Umfang zur künstlichen
Süßung der Früchte Zuckersirup herangezogen, der in hochkonzentrierter Form transportiert
wird. Dabei soll aus Gründen der Haltbarkeit der Konserven für jede Frucht eine
bestimmte Sirupverdünnung eingestellt werden. Auch ist es aus wirtschaftlichen und
geschmacklichen Gründen erwünscht, daß der Zuckergehalt der Konserve nicht zu groß
oder zu klein wird.
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Es ist daher üblich, den Sirup in großen Vorratsbehältern unter absatzweiser
Zugabe von entsprechend aufbereitetem Wasser zu verdünnen, wobei die Dichte des
Sirups durch Probenentnahme und Wägung laufend kontrolliert wird. Infolge des wechselnden
Anfalls der zu konservierenden Fruchtsorten ergibt sich hierdurch die Notwendigkeit,
größere Lösungsvorräte unterschiedlicher Verdünnung bereitzuhalten, wodurch ein
entsprechender Aufwand an Behältern erforderlich ist. Auch ergaben sich infolge
dieses Vorgehens insbesondere in Zeiten großen Fruchtanfalls häufig Produktionsstörungen,
die wegen der leichten Verderblichkeit bestimmter Fruchtsorten zu wirtschaftlichen
Verlusten führen können.
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Es ist deshalb bereits in nicht zum Stand der Technik gehörigen Vorschlägen
erörtert worden, den Verdünnungsprozeß mit dem Ziel zu automatisieren, die Vorratshaltung
von verdünntem Sirup weitgehend überflüssig zu machen. Es lag nahe, die Konzentration
durch einen der an sich bekannten Dichtefühler in einem Sammelbehälter zu erfassen
und den Zufluß des dickflüssigen Sirups und des Wassers entsprechend der erwünschten
Verdünnung der Lösung nach der gemessenen Dichte einzuregeln. Abgesehen davon, daß
hierzu aufwendige Meß- und Regeleinrichtungen notwendig werden, die die Verwirklichung
dieses Vorschlages bislang verhinderten, ergab sich die Notwendigkeit, im Vorratsbehälter
Rührwerke zur Homogenisierung der Lösung vorzusehen.
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Nach einem anderen ebenfalls nicht zum Stand der Technik gehörigen
Vorschlag sollte der Sirup im fließenden Zustand mit Wasser verdünnt und der Zufluß
von aufbereitetem Wasser und Sirup laufend gemessen und die zur Mischeinrichtung
fließenden Mengen beider Lösungsbestandteile auf ein kon-
stantes, durch die erwünschte
Konzentration vorgegebenes Verhältnis eingeregelt werden. Eine solche Mischvorrichtung
erwies sich infolge der Konsistenz des Sirups als wenig zuverlässig. Die meßtechnische
Mengenerfassung des fließenden Zuckers führte zu Konzentrationsfehlern, die wechselweise
zur Unter-bzw. Übersüßung der Konserven Anlaß gaben.
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Erfindungsgemäß wird deshalb eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß hinter der Mischvorrichtung
eine Wirkdruckmeßvorrichtung zur Ermittlung der Gemischmenge und in der Wasserzuleitung
vor der Mischvorrichtung ebenfalls eine Wirkdruckmeßvorrichtung angeordnet ist,
wobei beide Meßvorrichtungen den Verhältnisregler steuern, der wiederum ein in der
Wasserzuleitung zur Mischvorrichtung angeordnetes Dosierventil betätigt.
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Diese Vorrichtung erlaubt es, mit hoher Meßsicherheit jede gewünschte
Sirupkonzentration einzustellen.
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In der Fig. 1 bezeichnen zur Erläuterung 1 und 2 hoch gelegene Lagertanks
für dickflüssigen Sirup und aufbereitetes Wasser. Über die Leitungen2' und 3 gelangen
beide Mischbestandteile unter Druck in eine Mischdüse 4, in der eine innige Vermischung
des Sirups mit dem Wasser erfolgt. Der verdünnte Sirup gelangt über die Leitung
5 in einen kleineren Vorratsbehälter 6, aus dem über nicht dargestellte Abflußleitungen
der Simp in Konservendosen übergeführt wird. Der Sirup wird dabei automatisch in
seinem Volumen erfaßt und absatzweise abgefüllt.
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In den Leitungen 3 und 5 wird an den Meßstellen 7 und 8 der Durchfluß
einmal des Wassers und zum anderen der Lösung nach einem Wirkdruckmeßverfahren oder
nach einem anderen geeigneten Verfahren erfaßt. Der an Meßblenden der Meßstellen
7 und 8 herrschende Differenzdruck, der dem Durchfluß der strömenden Medien proportional
ist, gelangt über die Leitungen 9 und 10 zu Differenzdruckflihlern eines Druckverhältnisreglers
13, der als an sich bew kannter hydraulischer Strahlrohrregler ausgebildet ist.
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Die Differenzdrücke wirken über Hebelsysteme 14 und 15 und einen Verhältnisschieber
16 auf das Strahlrohr 17 ein, das einen hydraulischen Stellmotor 18 entsprechend
dem am Verhältnisschieber 16 von Hand eingestellten Verhältnis steuert. Der Motor
18 verstellt über ein Getriebe 19 das in der Wasserzuleitung zur Mischvorrichtung
4 angeordnete Dosierventil 20, so daß durch die Leitung 5 stets eine Sirupmenge
fließt, die mit der durch die Wasserleitung 3 fließenden Wassermenge ein konstantes
Verhältnis bildet. Der Zufluß der Menge des dickflüssigen Sirups über die Leitung
2' bleibt unbeeinflußt.
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Die Anordnung hat den mit einfachen Mitteln nicht zu beseitigenden
Nachteil, daß die durch die Leitung 5 fließende Lösungsmenge von der an dem Schieber
16 eingestellten Konzentration abhängig ist. Dieser Nachteil wird für den praktischen
Betrieb der Einrichtung jedoch nicht als störend empfunden, zumal man durch mehr
oder weniger großes Öffnen oder Schließen des in der Leitung 2' angeordneten Ventils
21 den Durchfluß durch die Leitung 5 und damit die ständig zur Verfügung stehende
Lösungsmenge willkürlich variieren kann, ohne daß das Konzentrattonsverhältnis der
Lösung geändert würde.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der
dickflüssige Sirup und das aufbereitete Wasser aus den höher gelegenen Behältern
1 und 2 selbsttätig unter im wesentlichen konstantem Vordruck abfließen. Die Vorrichtung
ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Vielmehr lassen sich die Lösungsbestandteile
auch durch mit Hilfskraft arbeitende Fördereinrichtungen (Pumpen) in Bewegung versetzen,
wobei es nicht einmal auf die Einhaltung bestimmter Transportgeschwindigkeiten oder
Vordrücke ankommt. Bei Variation dieser Parameter ändert sich lediglich die durch
die Leitung 5 strömende Lösungsmenge.
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Die Vorrichtung arbeitet andererseits jedoch nicht unabhängig von
der Temperatur der Lösung. Das am Verhältnisschieber 16 einstellbare Lösungsverhältnis
gilt
nur für eine bestimmte vorgegebene Temperatur.
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Das Verhältnis muß deshalb mit z. B. jahreszeitlich wechselnden Wassertemperaturen
od. dgl. für ein und dieselbe Konzentration geändert werden.
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Für den Fall, daß die gesamte Einrichtung stärkeren Temperaturschwankungen
ausgesetzt ist, - dieses kann z. B. in ungünstigen Lagen mit wechselnder Tageszeit
eintreten -, ist es zweckmäßig, die Temperatur automatisch zu berücksichtigen. Hierzu
kann ein Widerstandsthermometer 30 oder ein anderer Temperaturmeßfühler in der Leitung
5 oder wie im Ausführungsbeispiel Fig. 2 im Behälter 6 angeordnet sein. Sein elektrisches
Ausgangssignal ist über die Leitung 31 beispielsweise einem Schreiber 32, der mit
einem Widerstandsfemsender 33 ausgerüstet ist, zugeführt. Die Temperatur wird in
Form eines Elektrischen Signals, z. B. eines Gleichstromes, über die Leitung 34
durch den Widerstandsfernsender 33 einem gleichartigen System 35 zugeführt, das
über ein Relais 36 einen Motor 37 derart steuert, daß die Temperaturänderungen über
den Verh ältnisschieb er 16 selbsttätig korrigiert werden.
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Die Erfindung macht von verhälnismäßig einfachen und bekannten Mitteln
Gebrauch. Die Vorrichtung hat jedoch gegenüber den bekannten Einrichtungen und Meßverfahren
den Vorzug, daß jede gewünschte Konzentration mit hoher Meßsicherheit eingehalten
werden kann. Im übrigen ist das beschriebene Vorgehen nicht auf den Anwendungsfall
der regelnden Beeinflussung der Konzentration eines dickflüssigen Zuckersirups für
die Fruchkonservenherstellung beschränkt.