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"Verfahren zur selbsttätigen Verhinderung ungünstiger Demperatur-
und Durchmisdhungsverhältnisse bei Milchkühlgeräten" Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur selbsttäigen Verhinderung ungünstiger Temreratur- und Durchmischungsverhältnisse
bei Milciikühlgeräten mit Terdampfern oder sonstigen Kühlflächen und Rührwerken,
bei denen die Kältevorrichtung- bzw. die Kühlanlage mit dem Rührwerk ein-.bzwo abgeschaltet
wird.
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Die Rührwerke oder Turbulenzerzeuger dienen dazuS Unterschiede in
der Temperatur- und Fettverteilung innerhalb der Milckühlgeräte auszugleichen.
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Bisher wurde das Rührwerk nach Beendigung der angestrebten Kühlm wirkung
gleichzeitig mit der Kälteworrichtung bzw. Kühlanlage wieder abgeschaltet. Das Kühlelement
besteht zO B. bei Dauchkühlern aus doppelwandigen Külilkörpern oder bei Kühlwannen
aus Boden- oder Wandteilen, die durch Kältemittel, Sole oder Ealtwasser durchströmt
sind. Eine nachteilige Wirkung tritt dadurch ein, dass diese Kühlkörper noch eine
beträchtliche Restkälte gespei chert haben, die die Milch auch dann noch nachkühlt,
nachdem die Kältevorrichtung bzw. die Kühlanlage stillgesetzt ist0 Dies hat zur
Folge, dass die Milch an den Kühiflächen anfrieren kann, wenn die Bewegung infolge
des stillgesetzten Rührwerks aufgehört hat.
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Bei verschiedenen Geräten, z. B. bei Tauchkühlern mit grösserer Kältemittelmenge,
tritt nach dem Anfrieren sogar eine unerwünschte Erwärmung des Kühlkörpers dadurch
ein, dass noch Kältemittel nach dem Stillsetzbn der Anlage eingespritzt wird.
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Durch die Erwärmung erfolgt oft ein unnötiges Ansprechen des Thermostaten
und damit ein Wiedereinschalten der Kälteanlage.
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Es sind auch Schaltuhren zum zeitweisen automatischen Einschalten
des Rührwerks bekannt. Hierdurch soll das Aufrahmen der Milch verhindert werden.
Diese Schaltvorgänge entsprechen dem Zeitprogramm der Schaltuhr und erfolgen unabhängig
vom Kühlvorgang.
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Eine solche Schaltuhr schaltet z. B. nach einer Stunde Pause das Rührwerk
4 Minuten lang ein. Dieser Schaltvorgang wiederholt sich als sogenanntes Pausenprogramm
immer in der gleichen Weise, so dass jede Stunde 4 Minuten lang gerührt wird. Diese
Schaltuhren haben einen Antriebsmotor und ein Getriebe und unterliegen durch den
dauernd laufen Motor einem starken Verschleiss.
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Ausserdem haben diese Schaltuhren den Nachteil, dass sie von den Zeiten
unabhängig sind, in denen die Kälteanlage zum Kühlen arbeitet. Wenn z. B. warme
Milch gekühlt wird, so wird während des gesamten Kühlvorganges auch das Rührwerk
betätigt. Hierbei können erhebliche Störungen des Kühlprozesses eintreten, da die
Schaltuhr nur nach ihrem eigenen Pausenprogramin, auf das sie eingestellt ist, arbeitet,
während der Kühlvorgang durch den Thermostaten geregelt wird.
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Hierbei kann es vorkommen, dass die Schaltuhr schon 5 Minuten nach
einem Abschalten der Kälteanlage durch den Thermostaten, 4 Minuten lang das Rührwerk
betätigt, wenn es noch nicht sinnvoll ist. Nur in den seltensten Fällen wird es
sich zufällig so glücklich treffen, dass die Uhr erst nach Ablauf der Pausenzeit,
in diesem Beispiel nach einer Stunde, das Rührwerk einschaltet.
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Noch unvorteilhafter ist das Arbeiten mit solchen SchaltuhrenX wenn
z. B. im Sommer der Thermostat die Kältemaschine von sich aus jede Stunde einschaltet,
um die wiedererwärmte Milch nach zukühlen. In einem solchen Fall wäre die Schaltuhr
unerwünscht, da die Milch durch das häufigere Nachkühlen mit dem Rührer sowieso
nicht zum Aufrahmen kommt Die Milch würde hierdurch unnötig strapaziert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile mit selbsttätig
wirkenden Mitteln, unter Berücksichtigung der Eühlm vorgänge, zu vermeiden, Diese
Aufgabe wird erSindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Rührwerk auch nach dem Abschalten
der Kältevorrichtung für bestimmte Zeit aingeschaltet bleibt0 Die Milch bleibt somit
noch in ausgleichender Bewegung, nachdem der Thermostat die Kälteanlage bereits
abgeschaltet hat. Ungünstige Temperatureinflüsse werden vermieden.
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Besonders vorteilhaft wird dies dadurch erreicht, dass das Rührwerk
nach Abschalten der Kältevorrichtung bzw. der Kühlanlage durch ein selbsttätig wirkendes
Schaltorgan erst dann stillgesetst wird, nachdem eine für den Temperaturausgleich
zwischen dem Kühl
element und der zu kühlenden Milch ausreichende
Zeit verstrichen ist. Dieses Schaltorgan besteht nach der Erfindung aus einer Schaltuhr,
die zum Abschalten des Rührwerks mit dem Thermostaten gekoppelt ist. Besonders vorteilhaft
ist es, dass als Schaltorgan eine elektronische Schaltuhr mit dem Thermostaten elektronisch
gekoppelt ist.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pausenzeit bei bereits
abgeschalteter Kälteanlage erst nach dem verzögerten Abschalten des Rührwerks beginnt.
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Nach der Erfindung kann erreicht werden, dass das Programm für die
Pausenzeit bzw. für die Rührzeit selbsttätig unterbrochen wird, sobald der Temperaturfühler
einen Kältebedarf anzeigt und die Kältevorrichtung bzw. Kühlanlage zusammen mit
dem Rührwerk in Betrieb setzt, und dass sich das Programm nach den Ansprüchen 1
ff. bis zur Entleerung des Nilchbehälters bzw. solange die Kältevorrichtung bzw.
die Kühlanlage eingeschaltet ist, selbsttätig wiederholt.
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Hierdurch werden alle in der kühlanlage gegebenen Funktionen derart
miteinander gekoppelt, dass das Programm selbsttätig gesteuert wird. Der Thermostat
mit Wärmefühler und die Zeituhr des Rührwerks teuern nach der Erfindung die verschiedenen
Schaltvorgänge so, dass ungünstige Temperaturverhältnisse vermieden werden und eine
optimale Fett- und Zellverteilung innerhalb der Milch erreicht wird. Besonders wirksam
ist es hierbei, als Schaltorgan eine elektronische Schaltuhr elektronisch mit dem
Thermostaten zu koppeln. Nach der Erfindung wird zweckmässigerweise so verfahren,
dass im Thermostaten ein Kondensator vorgesehen ist, der so
bemessen
ist, dass beim Einschalten des Kälteaggregats bzw. der Kühlanlage diese nur kurzzeitig
anläuft, z. B. nur für wenige Sekunden, während das Rührwerk eine Zeitlang, z. B.
mehrere Minuten, weiterläuft.
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In der Abbildung ist ein Schaltschema für das Verfahren nach der Erfindung
dargestellt.: Arbeitsweise der Schaltuhr: Es bedeuten: G = Kondensator R = Widerstand
G1 = Gleichrichter U = M mikro Favad Pot = Potentiometer IS = integrierte Schaltung
Der Kondensator C 1 wird über iR 2 aufgeladen, wenn IS 2 sperrt (Pausenzeit). Wenn
C 1 höhere Spannung hat als Punkt 3 von IS 2, so schaltet die IS 2 ein und Rel.
21 zieht an.- C 1 wird jetzt über R 3 und G1. 4 entladen. (Einschaltzeit des Rührwerkes).
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Leber R 14, G1. 13 und Pot. lo fleisst jetzt kein Strom mehr, wodurch
Punkt 3 von IS 2 weniger positiv wird. Wenn C 1 (und damit Punkt 4 von IS 2) soweit
entladen ist, dass die Spannung tiefer als an Punkt 3 von IS ist, so schaltet IS
2 aus und Rel. 21 fällt ab, wodurch Punkt 7 von IS positiv wird und Punkt 3 von
IS 2 über R 14 positiver wird. Jetzt wiederholt sich der Vorgang, dass C 1 wieder
über R 2 aufgeladen wird ect.
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Wenn der Thermostat einschaltet, bricht am Ausgang von IS 1 die
Spannung
zusammen und die positive Spannung vom Funkt 4 von IS 2 fliesst über G1. 16 ab,
wodurch IS 2 gesperrt wird und C 1 über Gl. 5 und R 6 entladen wird. Nach erfolgter
Kühlung, wenn IS 1 abschaltet, wird der Strom zum Aufladen von C 1 nicht mehr über
G1. 16 abgeleitet da der Ausgang von IS 1 voll positiv geworden ist.
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Beim Ausschalten des Thermostaten bzw. von IS 1 steigt die Spannung
gegenüber dem Minuspunkt von ca. o,5 auf ca. 20 Volt. Dieses Ansteigen der Spannung
wird durch C 17 über Gl. 18 auf Punkt 4 von IS 2 übertragen und schaltet diese und
damit das Rührwerk ein, bis C 17 aufgeladen ist. R 19 leitet Leckstrom ab und ist
neben der Grösse von C 17, mitbestimmend für die Nachlaufzeit des Rührwerkes. ueber
G1. 20 entlädt sich C 17 beim nächsten Einschalten von IS 1, R 15 verhindert dabei
eine Cberlastung von G1. 20 und IS 1. Gl. 5 verhindert dabei ein abfliessen der
Spannung nach a 1. Wenn C 17 aufgeladen ist, schaltet die IS 2 aus, Relais 21 fällt
ab und das werk bleibt stehen. Nach dem Ausschalten der IS 2 herrscht am Punkt 7
wieder + 20 Volt gegenüber minus, wodurch C 1 erneut über R 2 aufgeladen wird ect.
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Die Grösse der Kapazität von C 22 und verschiedene Bauelemente an
den Punkten 3 und 4 von IS 1 sorgen dafür, dass der Thermostat beim Einschalten
des Hauptschalters das Aggregat wenigstens für kurze Zeit, wenige Sekunden, einschaltet,
weil der Kondensator 4, 7UF am Punkt 4 von IS 1 schneller aufgeladen ist als der
loouF Kondensator an Punkt 3 von 15 1.