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Vorrichtung zum kontinuierlichen Sterilisieren von Milch durch Beheizung
im Gegenstrom Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, durch welche die Sterilisierung
der Milch durch Erhitzung auf Temperaturen von 13o bis 14o° erreicht werden soll,
im Gegensatz zu an sich bekannten Pasteurisierapparaten, bei welchen nur die Erwärmung
bis auf etwa ioo° erfolgt. Diese Vorrichtung besitzt vier Trommeln, deren Ausbildung
so beschaffen ist, daß in der Mitte ein schraubenförmiger Kanal zum Durchgang der
Milch nur in Berührung mit diesen zwei schraubenförmige Heizkanäle mit engen Querschnitt
gebildet sind. Zum Pasteurisieren genügt die Verwendung von nicht gespanntem Dampf,
und hierbei erfolgte die Erwärmung auch schon nach dem Gegenstromprinzip. Es ist
auch bekannt, die Milch dadurch zu erwärmen, daß man sie durch einen verhältnismäßig
schmal gehaltenen Hohlraum schickt, dessen beiderseitige Wandungen durch im Gegenstrom
fließendes Heizmittel erwärmt werden. Wollte man aber eine Erhitzung der Milch mit
diesen bekannten Pasteurisiervorrichtungen bis auf 14o° vornehmen, so würde das
Heizmittel so hohe Temperaturen haben müssen, daß ein Anbrennen der Milch eintreten
würde.
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Es muß daher bei einem Sterilisierapparat, mit dem die Erhitzung der
Milch bis auf etwa 1400 betrieben wird, dafür gesorgt werden, daß die Milch mit
hoher Geschwindigkeit die Vorrichtung durchläuft, und es muß andererseits nur so
viel Dampf im Gegenstrom zugeführt werden, als gerade zur Erhitzung der Milch bis
auf die gewünschte Temperatur ausreicht. Die Temperatur des Heizmittels (Dampf)
darf also beim Austritt aus der Sterilisiervorrichtung nur wenig über der Eintrittstemperatur
der zweckmäßig vorgewärmten Milch liegen.
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Um dieses zu erreichen, wird gemäß der Erfindung der Erhitzungsraum
für die :Milch, der selbst nur geringen Querschnitt besitzt und zweckmäßig aus schraubenförmigen
Wandungen besteht, von Dampfkanälen umgeben, die gleichfalls schraubenförmig gewunden
sind und so engen Querschnitt aufweisen, daß der mit hohem Druck und hoher Temperatur
einströmende Dampf seine Wärme in dem Maße abgibt, daß durch die Wärmeabgabe eine
Erniedrigung des Druckes und der Dampftemperatur so weit eintritt, wie es mit Rücksicht
auf die Einströmungstemperatur der Milch erforderlich erscheint. Es werden also
keine überschüssigen Dampfmengen durch die Vorrichtung hindurchgeführt.
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Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Einwirkung des Dampfes
auf die zu sterilisierende Flüssigkeit sehr schonend und doch wirkungsvoll vorzunehmen,
weil die Flüssigkeit mit Sicherheit infolge des engen Durchgangsquerschnittes gleichmäßig
erwärmt wird und dabei nur verhältnismäßig kurze Zeit der Einwirkung des Frischdampfes
ausgesetzt wird. Um die abfließende, bereits erhitzte Milch noch weiter zu erwärmen,
wird die von der Wandung der Sterilisiervorrichtung kommende Milch am Deckel nach
der Mitte geführt und auf diesem Wege von dem Frischdampf erwärmt, der in
der
Mitte eintritt und unter dem Deckel entlang nach außen geführt wird. Für eine gleichmäßige
Verteilung des Dampfes sorgt hier eine durchlöcherte Platte.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung im Längsschnitt
dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus dem mit dem Deckel l verschließbaren Behälter
a, in welchem ein konischer, unten offener Mantel b eingesetzt ist. Dieser
umgibt abständig den Mantel c eines mit Boden cl versehenen Behälters, der am Boden
des Behälters cc befestigt ist. Zwischen den Mänteln b und c ist durch Anordnung
eines schraubenförmigen Bandes ein schraubenförmiger Kanal geschaffen, in welchem
bei d Frischdampf eintritt. Dieser verläßt den Kanal am Rande des Mantels b; das
Kondenswasser tritt bei e aus. In den Behältern c, c' ist eine mit oberem und unterem
Boden f', f" versehene Trommel feingesetzt, deren Mantel schraubenförmig
gewellt ist und an dem Mantel c anliegt. Im Innern der Trommel f ist eine unten
offene Trommel g eingebaut, deren Mantel an den Mantelwellen der Trommel f anliegt
und deren Boden g' mit Löchern ausgestattet ist. Der Innenraum der Trommelg ist
gegen den zwischen. f' und g' gebildeten Hohlraum durch eine Scheibe h' abgekammert,
in deren mittlerer Öffnung das obere Ende des Dampfzuleitungsrohres la festsitzt.
Dasselbe ragt durch den breiteren Lagernippel x der Trommel f, und
dieser ist mittels Überwurfmutter y an dem Boden des Behälters a festgehalten. Das
Ende des Lagernippels x ist mit einem kurzen Hantelrohr z durch Überwurfmutter
za verbunden. In dem Mantelrohr x steckt das Dampfzuleitungsrohr i, das an seinem
Ende ventilsitzartig mit dem Dampfrohr h abdichtet, sobald der eingeströmte Dampf
durch Druckwirkung ein Ausbiegen des Bodens h' und damit eine Bewegung des Rohres
k nach abwärts verursacht.
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Der durch die Rohre i, h zuströmende Dampf tritt in den von
den Böden f', g' gebildeten Hohlraum und bestreicht in dem schraubenförmigen Kanal
die Innenseite des schraubenförmig gewellten Trommelmantels f.
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Die zu sterilisierende Flüssigkeit wird zwischen der Außenseite des
schraubenförmig gewellten Trommelmantels f und der Innenseite des Behältermantels
c kontinuierlich hindurchgedrückt, indem sie mittels Pumpe bei q zugeführt und bei
n abgelassen wird.
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Auf diese Art erhält man einen schraubenartig sich von unten nach
oben windenden Flüssigkeitstrom, der nur durch die bezüglichen Mantelwände f und
c von ebensolchen, jedoch entgegengesetzt von oben nach unten ziehenden Heizmittelströmen
getrennt ist, wodurch eine allen Anforderungen entsprechende Sterilisation der Milch
erzielt wird.
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Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Dampf aus dem
inneren Heizmantel (Raum zwischen f und g) am unten offenen Rand des Mantels g austritt
und das Kondenswasser durch den Lagernippel x und das Mantelrohr z bei
k austritt. Um hierbei die Temperatur des durch i frisch zugeleiteten Dampfes
nicht herabzudrücken, sind das Rohr i und der untere Teil des Rohres h doppelwandig
ausgeführt und entsprechend isoliert.
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Die Vorrichtung ist mit dem Manometer an
für den Milchraum,
den Regulierventilen o, dem Thermometer p, dem Manometer s für den Dampfraum und
dem Sicherheitsventil in üblicher Weise ausgestattet.
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Wie aus der Konstruktion der Vorrichtung hervorgeht, ist dieselbe
leicht zerlegbar, indem nach Lösen der Muttern at,y und der Schrauben am Deckel
l die Trommeln f und g aus dem Behälter herausgehoben werden können.