DE4228752A1

DE4228752A1 - Vorrichtung zum Kühlen von Milch

Info

Publication number: DE4228752A1
Application number: DE4228752A
Authority: DE
Inventors: Henry Helmuth; Christian Behrens; Karl Markgraf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2012-09-02
Also published as: DE4228752C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Milch, bestehend aus einem Vorkühler, in welchem die Temperatur der Milch schnell auf eine Temperatur herab gekühlt wird, die der Lagertemperatur möglichst nahe kommt, und einem Lagertank, in oder an welchem ein wei terer Kühler angeordnet ist, der die Milch weiter auf die gewünschte Lagertemperatur abkühlt.

In älteren Anlagen zur Lagerung von Milch wird der La gertank durch eine Kältemaschine gekühlt, deren Ver dampfer am Lagertank angebaut oder in den Lagertank eingebaut ist. Das hat den Nachteil, daß jedesmal, wenn weitere Milch in den Lagertank eingefüllt wird, die im Lagertank befindliche Milch durch die zugeschüttete Milch in der Temperatur erhöht wird, weil bei der Ver mischung der zugeschütteten Milch mit der bereits im Lagertank befindlichen Milch zwangsläufig eine Tempera turerhöhung eintritt. Diese Temperaturerhöhung wird durch die Tätigkeit der Kühlanlage nach einiger Zeit wieder beseitigt, in dieser Zeit konnte sich jedoch die Anzahl der Keime in der gelagerten Milch erhöhen.

Diesen Nachteil vermeidet eine Anlage mit einem Vorküh ler. Im Vorkühler wird die Milch, bevor sie in den La gertank kommt, bereits vorgekühlt, so daß die Tempera turerhöhung der bereits im Lagertank lagernden Milch nur gering ist. Während der Lagertank direkt durch den Verdampfer der Kältemaschine gekühlt wird, wird der Vorkühler durch Eiswasser gekühlt. Dazu ist eine be sondere Eiswasserbereitung notwendig, die aufwendig ist und die Anlagenkosten erhöht. Mit der Eiswasserberei tung wird aber auch mehr Energie verbraucht als unbe dingt notwendig, weil das Eiswasser gelagert bereitge halten werden muß, damit in demjenigen Augenblick, in welchem Milch angeliefert wird, ausreichend Eiswasser zur Vorkühlung bereitsteht.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Berei tung und Bereithaltung von Eiswasser für die Vorküh lung zu vermeiden und mit einer kleinen Kältemaschine sowohl die Vorkühlung als auch die Kühlung des Lager tankes durchzuführen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Vorkühler direkt von einer Verdampferflüssigkeit gekühlt ist, daß in, an und oder hinter dem Vorkühler Temperaturgeber ange ordnet sind, und daß ein Regler vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von den Temperaturgebern den Strom der Verdampferflüssigkeit durch den Vorkühler einstellt oder der das Expansionsventil verstellt.

Hierdurch ist erreicht, daß sowohl der Vorkühler als auch der Kühler des Lagertanks mit ein und derselben Kältemaschine betrieben werden können. Dabei besteht nicht die Gefahr, daß Milch im Vorkühler auf Tempera turgrade heruntergekühlt wird, die der Milch unzuträg lich sind oder die zu einem Einfrieren der Milch führen könnten. Energie wird dadurch gespart, daß kein Eis wasser mehr bereitgehalten werden muß.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn an den Regler eine Mehr wegeventilanordnung angeschlossen ist, die den Strom der Verdampferflüssigkeit in einen in den Verdampfer des Vorkühlers und einen in den Verdampfer des Lager tanks fließenden Teil aufteilt. Hierdurch wird die Kühlleistung für den Lagertank in demjenigen Augenblick gemindert, in welchem neu in den Lagertank einzubrin gende Milch vorgekühlt wird. Der Milch im Lagertank ist das nicht schädlich, sie kann für diesen kurzen Zeit raum auf Kühlung verzichten. Erreicht wird jedoch, daß mit einer kleinen Kältemaschine die gesamte Kühlung vorgenommen werden kann.

Eine andere, einfachere Möglichkeit besteht darin, daß an den Regler eine Mehrwegeventilanordnung angeschlos sen ist, die den Strom der Verdampferflüssigkeit ent weder in den Verdampfer des Vorkühlers oder in den Ver dampfer des Lagertanks lenkt.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Mehrwegeventilanord nung durch zwei Ventile, eins in der Zuleitung der Ver dampferflüssigkeit zu dem Vorkühler, das andere in der Zuleitung der Verdampferflüssigkeit zu dem Kühler des Lagertanks oder durch einen Schieber in der Verzweigung der Zuleitung der Verdampferflüssigkeit zu dem Vorküh ler und zum Kühler des Lagertanks realisiert ist.

Um zu vermeiden, daß bei Beginn der Lagerung der La gertank zu stark heruntergekühlt wird, ist es vorteil haft, wenn ein Meßgeber für den Lagertankinhalt vorge sehen ist, mit dem ein Ventil in der Zuleitung der Ver dampferflüssigkeit in den dem Lagertank zugeordneten Verdampfer geschaltet wird.

Recht einfach läßt sich der Vorkühler in der Weise auf bauen, daß der Vorkühler aus einem Verdampfergefäß be steht, durch das ein von der zu kühlenden Milch durch flossener Hohlraum, vorzugsweise ein Rohr oder eine Plattenanordnung, geführt ist.

Damit vor einem Außerbetriebsetzen der Anlage die Ver dampferflüssigkeit aus dem dem Vorkühler zugeordneten Verdampfer abgezogen werden kann, ist es zweckmäßig, wenn vor dem Vorkühler in dem zu diesem führenden Rohr mit Verdampferflüssigkeit ein Ventil angeordnet ist, das durch den Regler und/oder eine Abschaltvorrichtung betätigt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur bei großen Lagertanks einsetzbar, sondern auch bei so klei nen Lagertanks, wie sie kleinbäuerliche Betriebe haben, die durch einen in den Lagertank einzuhängenden Tauch kühler die Milch kühlen. In diesem Falle ist es zweck mäßig, wenn der Vorkühler mit einen in den Lagertank einzuhängenden Tauchkühler kombiniert ist, indem der Tauchkühler mit einem Trichter und einem Zulaufrohr für die zu kühlende Milch versehen ist, das von einem Ver dampfungsgefäß umgeben ist, das über ein vom Regler be tätigtes Ventil mit Verdampferflüssigkeit gespeist ist. Aber nicht nur bei diesen sehr kleinen Lagertanks ist die Erfindung anwendbar, sie ist es auch dort, wo aus anderen Gründen Tauchkühler eingesetzt werden.

Um die durch den Vorkühler laufende Milch genügend tief abzukühlen, aber auch um eine zu tiefe Kühlung der durch den Vorkühler laufenden Milch zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn als Einstellvorrichtung für die Durchflußmenge eine Milchpumpe dem Vorkühler vorge schaltet ist.

Die Regelung läßt sich besonders wirkungsvoll und be sonders einfach dadurch ausführen, daß der Regler durch einen Prozessor gebildet ist, an dessen Eingänge

- die Temperaturgeber und/oder
- ein Durchflußmengengeber und/oder
- ein Flüssigkeitsstandgeber und an dessen Ausgänge
- ein die Milchpumpe betätigender Schalter und/oder
- eine die Drehzahl der Milchpumpe einstellende Schaltung und/oder
- das oder die in der Mehrwegeventilanordnung an geordneten Ventile und/oder
- die Betätigungsvorrichtung(en) für das oder die in den Leitungen für Verdampferflüssigkeit ange ordneten Ventile
- ein Schalter oder eine Schaltung für den Antrieb und den Betrieb der Kältemaschine und/oder
- der Motor für eine Verstellung des Expansions ventiles angeschlossen sind.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs beispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kühlanlage für Milch mit vor dem Lagertank angeordnetem Vorkühler,

Fig. 2 einen Lagertank mit eingehängtem Tauchkühler.

Der Lagertank 1 für Milch ist durch ein unter ihm ange ordnetes Verdampfergefäß 2 gekühlt. Von der Kältema schine 3 wird diesem Verdampfergefäß 2 die Verdampfer flüssigkeit über die Leitung 4 zugeführt. Die in den Lagertank 1 einzubringende Milch wird in einen Trichter 5 geschüttet und mittels der Milchpumpe 6 in den Vor kühler 7, 8 gedrückt, welcher aus einem von der Milch durchflossenen Kühlrohr 7 und einem Verdampfergefäß 8 besteht, welches das Kühlrohr 7 umgibt. Die aus der Kältemaschine kommende Verdampferflüssigkeit wird dem Verdampfergefäß 8 des Vorkühlers 7, 8 durch die Leitung 9 zugeführt. Zur Überwachung der Temperatur der Milch im Vorkühler sind im und hinter dem Vorkühler Tempera turgeber 10 angeordnet. Mindestens ein weiterer Tempe raturgeber 11 ist im Lagertank angeordnet. Im Lagertank ist weiter ein Niveauhöhengeber 12 angeordnet. In den Leitungen 4, 9 für Verdampferflüssigkeit sind Magnet ventile 13, 14 angeordnet. Diese Magnetventile 13, 14 werden über ihre Steuerleitungen 15, 16 über einen Reg ler betätigt, der durch den Mikroprozessor 17 reali siert ist. An die Eingänge dieses Mikroprozessors 17 sind die Temperaturgeber 10, 11 sowie der Niveauhöhen geber 12 angeschlossen, während an die Ausgänge des Mikroprozessors 17 die Steuerleitungen 15, 16 für das Magnetventil und eine Steuerleitung 18 für die Milch pumpe angeschlossen sind.

Die Magnetventile 13, 14 werden wechselseitig geöffnet. Ist die Milchpumpe 6 in Tätigkeit, dann ist das in der Leitung 9 liegende Ventil geöffnet, während das in der Leitung 4 liegende Ventil geschlossen ist. Während der Tätigkeit der Milchpumpe 6 wird somit nur im Vorkühler 7, 8 gekühlt, nicht im Lagertank 1. Das ist auch nicht notwendig, da bereits kalte Milch aus dem Vorkühler 7, 8 in den Lagertank 1 einfließt und dieser Vorgang des Einfließens nur kurzzeitig gegenüber der Lagerdauer ist. Zeigt der im Trichter 5 angeordnete Niveaugeber 19, der ebenfalls an den Eingang des Mikroprozessors 17 angeschlossen ist, an, daß keine Milch mehr im Trichter 5 ist, schaltet der Mikroprozessor 17 die Milchpumpe 6 ab, schließt das Ventil in der Leitung 9 und öffnet das Ventil in der Leitung 4.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Vorkühler mit einem in den Lagertank einzuhängenden Tauchkühler 20 kombiniert. Das ringförmige Verdampfergefäß 21, welches der Kühlung des Lagertanks 1 dient, ist von einem wei teren Verdampfergefäß 22 des Vorkühlers durchsetzt. Durch dieses Verdampfergefäß 22 führt ein Rohr 23, wel ches am oberen Ende mit einem Trichter 24 versehen ist. In diesem ist ein Niveaugeber 19 angeordnet, welcher an den Mikroprozessor 17 eingangsseitig angeschlossen ist. Im Rohr 23 befindet sich eine Engstelle 25, die gewähr leistet, daß niemals mehr Milch durchfließen kann als durch das Verdampfergefäß 22 des Vorkühlers auf die ge wünschte Temperatur abgekühlt werden kann. In der Lei tung 26 für Verdampferflüssigkeit, die von der Kälte maschine 3 kommt, ist ein Steuerschieber 27 angeordnet, der den Fluß der Verdampferflüssigkeit auf die zum Ver dampfergefäß 21 und zum Verdampfergefäß 22 führenden Leitungen 28, 29 aufteilt. Dieser Steuerschieber 27 ist von dem Mikroprozessor 17 gesteuert, und zwar in Abhän gigkeit von den Temperaturangaben, die der Mikroprozes sor 17 aus den Temperaturgebern 10 und 11 erhält.

Liste der Bezugszeichen

1 Lagertank
2 Verdampfergefäß
3 Kältemaschine
4 Leitung für Verdampferflüssigkeit
5 Trichter
6 Milchpumpe
7 Kühlrohr
8 Verdampfergefäß
9 Leitung
10 Temperaturgeber
11 Temperaturgeber
12 Niveauhöhengeber
13 Magnetventil
14 Magnetventil
15 Steuerleitung
16 Steuerleitung
17 Mikroprozessor
18 Steuerleitung
19 Niveaugeber
20 Tauchkühler
21 Verdampfergefäß
22 Verdampfergefäß
23 Rohr
24 Trichter
25 Engstelle
26 Leitung
27 Steuerschieber
28 Leitung
29 Leitung

Claims

1. Vorrichtung zum Kühlen von Milch, bestehend aus einem Vorkühler, in welchem die Tem peratur der Milch schnell auf eine Temperatur her abgekühlt wird, die der Lagertemperatur möglichst nahe kommt, und einem Lagertank, in oder an wel chem ein weiterer Kühler angeordnet ist, der die Milch weiter auf die gewünschte Lagertemperatur abkühlt, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkühler (7, 8) direkt von einer Verdamp ferflüssigkeit gekühlt ist, daß in, an und oder hinter dem Vorkühler (7, 8) Temperaturgeber (10) angeordnet sind, und daß ein Regler (17) vorgesehen ist, der in Ab hängigkeit von den Temperaturgebern (10) den Strom der Verdampferflüssigkeit durch den Vorkühler (7, 8) einstellt oder der das Expansionsventil ver stellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Regler (17) eine Mehrwegeventilanord nung (13, 14; 27) angeschlossen ist, die den Strom der Verdampferflüssigkeit in einen in den Verdamp fer (8) des Vorkühlers (7, 8) und einen in den Verdampfer (2) des Lagertanks (1) fließenden Teil aufteilt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrwegeventilanordnung

- durch zwei Ventile (13, 14), eins (14) in der Zu leitung (9) der Verdampferflüssigkeit zu dem Vor kühler (7, 8), das andere (13) in der Zuleitung (4) der Verdampferflüssigkeit zu dem Verdampfer (2) unter dem Lagertank (1) oder
- durch einen Schieber (27) in der Verzweigung der Zuleitung (26) der Verdampferflüssigkeit zu dem Vorkühler (22, 23) und zum Kühler (21) des Lager tanks realisiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Regler (17) eine Mehrwegeventilanord nung angeschlossen ist, die den Strom der Verdamp ferflüssigkeit entweder in den Verdampfer (8) des Vorkühlers (7, 8) oder in den Verdampfer (2) des Lagertanks (1) lenkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßgeber (12) für den Lagertankinhalt vor gesehen ist, mit dem ein Ventil (13) in der Zulei tung der Verdampferflüssigkeit in den dem Lager tank (1) zugeordneten Verdampfer (2) geschaltet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkühler (7, 8) aus einem Verdampfergefäß (8) besteht, durch das ein von der zu kühlenden Milch durchflossener Hohlraum, vorzugsweise ein Rohr (7) oder eine Plattenanordnung, geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorkühler (7, 8) in dem zu diesem führenden Rohr (9) mit Verdampferflüssigkeit ein Ventil (14) angeordnet ist, das durch den Regler (17) und/oder eine Abschaltvorrichtung betätigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkühler (22, 23) mit einem in den Lager tank (1) einzuhängenden Tauchkühler (20) kombi niert ist, indem der Tauchkühler (20) mit einem Trichter (24) und einem Zulaufrohr (23) für die zu kühlende Milch versehen ist, das von einem Ver dampfungsgefäß (22) umgeben ist, das über ein vom Regler (17) betätigtes Ventil (14) mit Verdampfer flüssigkeit gespeist ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellvorrichtung für die Durchflußmenge eine Milchpumpe (6) dem Vorkühler (7, 8) vorge schaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler durch einen Prozessor (17) gebildet ist, an dessen Eingänge

- die Temperaturgeber (10, 11) und/oder
- ein Durchflußmengengeber und/oder
- ein Flüssigkeitsstandgeber (12) und an dessen Ausgänge
- ein die Milchpumpe (6) betätigender Schalter und/oder
- eine die Drehzahl der Milchpumpe (6) einstellen de Schaltung und/oder
- das oder die in der Mehrwegeventilanordnung an geordneten Ventile (13, 14) oder Steuerschieber (27) und/oder
- die Betätigungsvorrichtung(en) für das oder die in den Leitungen für Verdampferflüssigkeit ange ordneten Ventile (13, 14)
- ein Schalter oder eine Schaltung für den Antrieb und den Betrieb der Kältemaschine (3) und/oder
- der Motor für eine Verstellung des Expansions ventiles angeschlossen sind.