DE379177C - Verfahren und Vorrichtung zur Abtoetung von Bakterien, Pilzen oder Insekten in pflanzlichen oder tierischen Stoffen, insbesondere in Nahrungsmitteln - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 18. AUGUST 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 53 k GRUPPE 1

(S53914 IV\₅₃k)

Franklin Seltzer Smith in Philadelphia, Penns., V. StA.

Verfahren und Vorrichtung zur Abtötung von Bakterien, Pilzen oder Insekten in pflanzlichen oder tierischen Stoffen, insbesondere in Nahrungsmitteln.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. August 1920 ab.

Es ist bekannt, die verschiedenartigsten Stoffe, insbesondere Lebensrnittel aller Art mit oder ohne Verpackung, durch ein elektrisches Entladungsfeld hindurchzuschicken, um schädliche pflanzliche oder tierische Fremdkörper, wie

Pilze, Bakterien, Insekten usw., abzutöten. Bei diesen bekannten Verfahren hat sich aber häufig der Übelstand herausgestellt, daß das Gut bzw. seine Verpackung durch die elektrische Entladung beschädigt oder angekohlt wird und

infolgedessen eine erhebliche Beeinträchtigung seines Wertes oder seines Aussehens erleidet. Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung, den Entladungsstrom unter solcher Stromstärke und Spannung im Entladungsfeld wirken zu lassen, daß eine Beschädigung des Gutes (Körnerfrüchte, Bohnen, Getreidemehl, getrocknete Früchte, Pelzwerk usw.) nicht eintreten kann. Erreicht wird dies dadurch, daß ίο man das Gut durch das Entladungsfeld sogenannter Kapazitätsfunken hindurchschickt, welche'durch Einschaltung einer oder mehrerer Kapazitäten oder Kondensatoren in Reihe zu dem das Gut aufnehmenden Funkenspalt erzeugt werden.

Laß man nämlich in der bisher üblichen Weise das zu behandelnde Gut zwischen zwei durch einen Luftraum voneinander getrennten Elektroden hindurchgehen, zwischen denen sich ein hochgespannter elektrischer Strom durch Überschlagfunken entladen kann, so entsteht nach und nach infolge der Ionisierung der Luft ein elektrischer Lichtbogen mit sehr großer Wärmeentwicklung, welcher eine Verkohlung der organischen Stoffe bzw. ihrer Verpackung herbeizuführen vermag. Um diesen Übelstand zu vermeiden, greift man gemäß vorliegender Erfindung auf die Tatsache zurück, daß eine Lichtbogenbildung durch Einschaltung einer elekirischen Kapazität verhindert wird und in diesem Falle der Spannungsausgleich durch sogenannte knallende oder oszillierende Funken vor sich geht. Insbesondere bei der Serieneinschaltung von Kapazitäten wird die Stromstärke so begrenzt, daß schädliche Einwirkungen nicht stattfinden können. Es entstehen dann nämlich die Lichtbogenbildung verhindernde oszilliatorische Entladungen von zwar erheblicher Stromstärke, | aber von so kurzer Zeitdauer und geringer ! Wärmewirkung, daß zwar die Abtötung der Keime usw. in den Nahrungsmitteln u. dgl. erfolgt, nicht aber eine Beschädigung des Gutes oder seiner Verpackung, Arbeitet man also mit den sogenannten Kapazitätsfunken und nicht j mit dem Lichtbogen, so kann man die Keimabtötung durch elektrische Entladung vornehmen, ohne zugleich das behandelte Gut oder seine Verpackung zu beeinträchtigen oder zu zerstören.

Gemäß vorliegender Erfindung werden die zu behandelnden Stoffe daher der Durchschlagsfunkenwirkung eines elektrischen Stromes unterworfen, dessen Stärke und Spannungsgradient durch Einschaltung einer Kapazität so niedrig ; gehalten werden, daß eine Beschädigung des ^; Gutes oder seiner Verpackung nicht stattfinden ; kann. Um das Gut in seiner Gesamtmasse ί dieser elektrischen Einwirkung zu unterziehen, I müssen die Kapazitäten oder Elektroden, welche dicht nebeneinander angeordnet sind, eine ver- '. hältnismäßig große Fläche einnehmen und die ί gleichzeitige Entstehung einer größeren Anzahl vo.i Funken ermöglichen. „ Diese Wirkung kann dadurch gesteigert werden, daß das Gut schräg durch den Funkenspalt hindurchgeführt wird, wodurch sämtliche Teile nach und nach der Einwirkung der Funken unterworfen werden. Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist in der Zeichnung veranschaulicht und zwar zeigt

Abb. ι eine teilweise geschnittene Seitenansicht,

Abb. 2 eine Draufsicht,
Abb. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstabe zur Erläuterung der Elektrodenanorhnung.

ι ist ein Transformator, der durch irgendeine in der Zeichnung nicht veranschaulichte Stromquelle gespeist wird. Seine Sekundärspule ist durch Leitungen 2 mit den Polzapfen 3 und J₁ verbunden. Diese sitzen an Hochspannungsisolatoren 5 und tragen Kondensatorplatten t> und 7, welche beispielsweise die Gestalt von langgestreckten Hohlkörpern besitzen, die ihre Längsflächen einander zukehren und abgerundete Außenkanten besitzen, welche eine zu großeKraf tlinienkonzentration verhindern. Diese Kondensatorplatten sind in Gefäßen oder Behältern 10,11 untergebracht, welche aus Elektrizität nichtleitendem Material, z. B. bakelisiertem Faserstoff, bestehen und mit einem flüssigen Nichtleiter 12, z.B. Transformatorenöl, Paraffinöl usw., gefüllt sind, der durch Stutzen 13 eingeführt werden kann. Außer den Kondensatorplatten 6 und 7 sind eine größere Zahl kleinerer Kondensatorplatten 15 und 16 zügeordnet, welche an den den Funkenspalt bildenden Seiten der Gefäße 10 und 11 gelagert sind, durch welchen das zu behandelnde Gut hindurchgeführt wird (Abb. 1). Die nähere Ausbildung dieser Kondensatorplatten ist in Abb. 3 veranschaulicht, aus welcher sich ergibt, daß jede Platte mit einem kleinen Bund oder Auge 17 auf der Behälterwand aufsitzt. Die Flüssigkeit 12 in den Behältern 10 und 11 füllt die Räume zwischen den Kondensatorplatten 6 und 7 und den Gruppen der kleinen Kondensatorplatten

15 und 16 aus und bildet den Nichtleiter zwischen den Kondensatorplatten 6 und 7 und den Plattengruppen 15 und 16 einerseits und den einzelnen kleinen Kondensatorplatten selbst an- no derseits.

Jede der kleinen Kondensatorplatten 15 und

16 ist durch eine Stange 18, welche durch die einander gegenüberliegenden benachbarten Wandungen der Behälter 10 und 11 hindurchgeht, mit einer Funkenelektrode 20 verbunden. Diese Funkenelektroden stehen, wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, einander gegenüber.

Es sind also zwei Sätze von Kondensatoren oder Kapazitäten verhanden, von denen jeder Satz aus einer größeren Zahl von Kondensatorplatten besteht, deren jede mit der einen Seite

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der Sekundärspule des Transformators ι verbunden ist. Die beiden Sätze Kondensatoren oder Kapazitäten sind in Reihe mit dem beiderseits von den gegenüberliegenden Elektroden 20 begrenzten Funkenspalt geschaltet. Dasselbe Ergebnis kann man natürlich auch dadurch erreichen, haß man nur einen Satz Kondensatoren oder Platten anordnet.
Infolge der Einschaltung der Kapazitäten in

ίο den Entladungsstromkreis vollziehen sich die die Keime tötenden elektrischen Entladungen in Gestalt sogenannter Kapazitätsfunken, welche sich dttrch eine erhebliche Stromstärke aber eine kurze Zeitdauer und geringe Wärmewirkung auszeichnen, so daß sie die Keime zwar töten, ohne indessen das Gut oder seine Verpackung zu beschädigen und zu verkohlen.

Die Durchführung des gegebenenfalls in Verpackungen befindlichen Gutes durch den von

den beiden Gefäßen 10, 11 gebildeten und beiderseits von den Elektroden 20 begrenzten Funkenspalt erfolgt in bekannter Weise durch ein Transportband 25 aus nichtleitendem Material, welches um Scheiben 26 läuft. Diese werden von irgendeiner in der Zeichnung nicht näher dargestellten Kraftquelle angetrieben. Gemäß Abb. 2 der Zeichnung läuft das Transportband schräg oder im Winkel zu den Elektroden 20. Hierdurch und infolge der Anordnung sehr zahlreicher in der Länge und Breite des Funkenspaltes dicht nebeneinanderliegenden Elektroden erreicht man, daß jede Stelle des Gutes durch die Entladungsfunken bearbeitet wird, was eine vollständige Keimabtötung sichert. Bei dem in der Zeichnung veranschau-, lichten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise fünf Reihen von je 30 Elektroden vorgesehen.

Die Durchführung des Verfahrens mit Hilfe

der Vorrichtung vollzieht sich auf folgende Weise: Die Spannung der Sekundärspule des Transformators 1 wird an die Kondensatorenoder Kapazitätssätze angelegt. Wenn die Spannung die Entladungshöhe erreicht, wird die Luft in dem Funkenspalt zwischen den Elektroden 20 durchbrochen, so daß der Funkenüberschlag stattfindet. Die Luft wird dadurch leitend, so daß der größte Teil der angewandten Spannung auf die Nichtleiter der Kondensatoren und zu einem entsprechend geringeren Teil auf den Transportriemen und, sofern das Gut in einem Karton untergebracht ist, auf diesen übergeht. Die Vorrichtung ist so gebaut und wird so betrieben, daß die Spannungsverhältnisse zwischen den Nichtleitern der Kondensatoren unter der Durchschlagsgrenze liegen, so daß weder sie noch z. B. der die Nahrungsmittel o. dgl. enthaltende Karton oder das Transportband zerstört werden können.

Bei einer ausgeführten Anlage, die zur Be-ί handlung von Weizenmehl verwendet wurde, j wurde das gut in Pappkartons von 178:94:41 mm und 0,076 mm Wandstärke verpackte Gut durch eine Vorrichtung geführt, welche Kugelelektroden von 63 mm Durchmesser und 75 mm j Abstand besaß. Die Spannung betrug 80000 j Volt, die errechnete Kapazität eines jeden Kondensators 0,000020828 Mikrofarad. Die Geschwindigkeit des Förderbandes belief sich auf 4 m in der Minute bei einer Länge des ; Funkenspaltes von 4,1 m mit insgesamt 100 Funkenstrecken, wobei die Funkenentladung j durch die Höhe des Kartons (41 mm) erfolgte. j In einem anderen Fall wurde Maismehl behandelt, das in Kartons von 162:106:63 ^mrn· und 0,076 mm Wandstärke verpackt war. Die Betrietisverhältnisse und allgemeinen Anordnungen waren die gleichen, nur betrug die Entfernung zwischen den Elektroden 100 mm und die Spannung 110000 Volt.

In beiden Fällen wurde ohne Beschädigung der Verpackung vollständige Keimabtötung erreicht.

Bei Verwendung von Wechselstrom schwankt die Spannung zwischen Null und ihrem Höchstwert und umgekehrt. Natürlich kann auch hochgespannter Gleichstrom verwendet werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Abtötung von Bakterien, Pilzen oder Insekten in pflanzlichen oder tierischen Stoffen, insbesondere in Nahrungsmitteln, mittels elektrischer Entladungen, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls verpackte Gut in bekannter Weise durch ein Entladungsfeld von Kapazitätsfunken hindurchgeführt wird, welche durch Einschaltung einer oder mehrerer Kapazitäten in Reihe zu dem von dem Gut durchlaufenen Funkenspalt erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut schräg durch das Entladungsfeld hindurchgeführt wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenentladung zwischen einer Anzahl von Kapazitätselektroden (20) erfolgt, welche einem Satz oder mehreren Sätzen von in Serie zu dem Luftspalt geschalteten Kapazitäten angehören, no

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.