DE640646C

DE640646C - Vorrichtung zum Emulgieren von Fluessigkeiten, insbesondere von Milch und Butter

Info

Publication number: DE640646C
Application number: DEF77282D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-18
Filing date: 1934-03-17
Publication date: 1937-01-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Emulgieren von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch und Butter.

Vorrichtungen, in denen die zu behandelnden Stoffe mit Hilfe einer Kolbenpumpe durch einen federbelasteten, enge Kanäle aufweisenden Emulgierkopf hindurchgedrückt werden, sind bereits bekannt. Indes stellte sich bei derartigen Vorrichtungen der Nachteil heraus, daß das fertige Gut einerseits bedeutende Homogenisierungsspuren aufwies und daß andererseits der Emulgator unter dem Emulgierdruck häufig zur Klümpchenbildung neigte. Die Klümpchen waren der Zahl nach unbegrenzt, zäh wie Weichkautschuk und verstopften die Emulgierkanäle.

Diese nachteiligen Erscheinungen treten deshalb auf, weil die zu emulgierenden Stoffe z. B. beim Emulgieren von Milch und Butter durch aufeinandergeschliffene, fest zusammengedrückte Flächen hindurchgepreßt und die Butterkügelchen sehr fein zerteilt werden, so daß in der fertigen Emulsion bedeutende Homogenisierungsspuren zu finden sind, d. h.

daß die Sahne äußerst flüssig ist, sich nicht steif schlagen läßt und sehf* schnell dekantiert.

Die Bildung solcher Klümpchen wird in

den alten Vorrichtungen dadurch begünstigt, daß, wie allgemein bekannt, die zu behandelnden Stoffe sich innerhalb der Emulgierkanäle immer mehr verdicken, so daß auch der Emulgierdruck erhöht werden muß, und die Bildung der Klümpchen weiter fortschreitet. Die Emulgierkanäle wurden daher häufig gänzlich verstopft, so daß man mit der Arbeit innehalten mußte, um die Maschine erst zu reinigen. Damit war zunächst ein Zeitverlust verbunden und andererseits auch keine Gewähr für ein unbedingt gleichmäßiges Erzeugnis geboten.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Beseitigung der vorstehenden Übelstände. Zu diesem Zweck weist der mit einer zentralen Bohrung für die Zufuhr der zu emulgierenden Stoffe versehene Emulgierkopf an seiner dem federbelasteten Kolben gegenüberliegenden Fläche eine tiefe, konzentrisch zu der Zentralbohrung angeordnete Ringnut auf, die durch Öffnungen in der äußeren Ringwand des Emulgierkopfes mit dem Austrittskanal für das emulgierte Gut verbunden ist. Die durch die Zentralbohrung und den Ring^L kanal gebildete innere Ringwand springt gegenüber der mit dem federbelasteten Kolben in Berührung stehenden Stirnfläche der äußeren Ringwand zurück. Durch den so geschaffenen freien Raum wird der Homogenisierung, d. h. der äußerst feinen Zerteilung der Butterkügelchen, vorgebeugt.

Erfahrungsgemäß wird die Emulsion zum Teil zerstört, wenn die Stoffe unter Druck zwischen glatten Flächen hindurchgleiten,

während eine haltbare Emulsion dann zustande kommt, wenn die Stoffe zwischen aufgerauhte Flächen hindurchgedrückt werden. Diese Erfahrungstatsache macht man sicfr. nach dieser Erfindung dadurch zunutze, diafr_ die Stirnfläche der inneren Ringwand mi£ einer oder mehreren konzentrischen Nutedi:, versehen ist.

Durch diese Ausbildung der Emulgiervorrichtung wird erreicht, daß in derselben Zeit wie bei anderen Emulgiervorrichtungen eine größere Menge verarbeitet werden kann und das erhaltene Emulgiergut gleichmäßiger und auch in seiner Güte besser ist. Aus diesem Grunde braucht sie auch nicht so häufig wie die anderen bekannten Vorrichtungen gereinigt zu werden.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.

Abb. 2 und 3 zeigen den Emulgierkopf in vergrößertem Maßstab.

In einem um einen Zapfen 14 schwingenden Pumpenstiefel 29 bewegt sich ein Kolben 30, der durch eine Kuirbelscheibe35 angetrieben wird. Diese wird von einem Antriebsrad 17 über ein Getriebe 18, 19 betätigt. Der Raum 28 des Pumpenstiefels bildet dieDruckkammer für die zu emuilgierenden Stoffe und mündet in den Emulgierkopf ein. In das freie Ende des Pumpenstiefels 29 ist eine Muffe 4 eingesetzt, die einen äußeren ringförmigen Wulst aufweist. Zwischen diesem Wulst und dem freien Ende des Stiefels ist ein Dichtungsring 7 angebracht. Gegen die andere Seite des ringförmigen Wulstes drückt eine auf das freie Ende des Pumpenistiefels aufgeschraubte Überwurfmutter 6. Auf diese Weise ist also eine Abdichtung zwischen Muffe 4 und Pumpenstiefel 29 gewährleistet. In die Muffe 4 ist eine Schraube 3 mit axialer Bohrung eingeschraubt, 'die dem Schaft eines in der Muffe 4 angeordneten, von einer Druckfeder 5 belasteten Kolbens 20 als Führung dient. Auf das mit einem Gewinde versehene Außenende dieses Schaftes ist ein geriffelter Knopf 2 aufgeschraubt, welcher sich gegen den Kopf der Schraube 3 legt. Durch zweckentsprechende, aus der Zeichnung sich ohne weiteres ergebende Drehung von Knopf 2 und Schraube 3 kann die Spannung der Druckfeder des Kolbens 20 geregelt werden.

Dem Kolben 20 gegenüber ist der eigentliehe Emulgierkopf (Abb. 2 und 3) angeordnet. Über einem Teil dieses Kopfes greift das Ende der Muffe 4, das sich gegen den Wulst 26 des Emulgierkopfes abstützt. Durch den federbelasteten Kolben 20 wird der Emu! gierkopf gegen einen Vorsprung des Pumpenstiefels 29 gedrückt. Die Abdichtung zwischen

Pumpenstiefel 29 und Wulst 26 wird durch eine Dichtungsscheibe 2~/ erreicht. Mit einem sich an den Wulst 26 anschließenden Stutzen ■^,greift der Emulgierkopf dn den Druckraum 28 a&in. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser jÜJ|es Stutzens gleich dem des Druckraumes 28. ⁴T Der Emulgierkopf ist mit einer in den Druckraum 28 einmündenden zentralen Bohrung 24 für die Zufuhr der Stoffe versehen und weist an der dem federbelasteten Kolben

20 gegenüberliegenden Fläche eine tiefe, konzentrisch zur Bohrung 24 angebrachte Ringnut 22 auf. Diese steht durch kranzförmig in der äußeren Ringwand 21 des Emulgierkopfes verteilte Öffnungen 8 mit dem Austrittskanal 1 für das emulgierte Gut in Verbindung, und zwar in der Weise, daß das innere Ende der Muffe 4, welches über den Emulgierkopf greift, mk entsprechenden öffnungen versehen ist, die in eine an die Ableitung 1 angeschlossene Ringnut 25 des Pumpenstiefels 29 einmündet. Die durch die zentrale Bohrung 24 und den Ringkanal 22 gebildete innere Ringwand 23 springt gegen- ' über der mit dem Kolben 20 in Berührung stehenden Stirnfläche der äußeren Ringwand

21 zurück, so daß der Kolben 20 nur gegen letztere drückt und zwischen ihm und der inneren Ringwand 23 ein für diese Erfindung kennzeichnender freier Raum verbleibt.

Die Stirnfläche der inneren Ringwand 23 weist eine oder mehrere konzentrische Nuten 49 auf (Abb. 3).

Auf den Pumpenstiefel 29 ist ein Ventilgehäuse 9 aufgeschraubt, dessen Kegelventil . 12 von einer Feder 13 betätigt wird.

Zwischen dem das Ventilgehäuse 9 aufnehmenden Stutzen des Pumpenstiefels 29 und dem Gehäuse 9 selbst ist ein Dichtungsring 10 angebracht. Auf dem Ventilgehäuse befindet sich ein Behälter 16 zur Aufnahme der zu emulgierenden Stoffe. Durch eine Kammer 11, deren Fassungsvermögen vorzugsweise das Doppelte des Druckraumes 28 beträgt, durch das Ventil und durch eine sich an dieses anschließende Bohrung 15 gelangen die vorgemischten Stoffe in den Druckraum 28.

Zur Vermeidung von Verlusten ist auf dem Pampenstiefel 29 an der Eintrittsstelle 32 des Kolbens 30 aus einer Dichtung 31, einer Schraube 33 und einer Mutter 34 bestehende Büchse angebracht.

Die Emulgiervorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die auf eine bestimmte Temperatur erwärmten zu emulgierenden Stoffe, z. B. Milch und Butter, werden in den Behälter 16 gegossen. Während der Arbeit der Maschine führt der Behälter eine Wippbewegung aus, wodurch die Stoffe innig miteinander ver-

mischt werden. Durch Einströmen der Mischung in die Kammer ii wird ein Zutritt von Luft in das Ventilgehäuse 9 verhindert, was sonst bei der Hinundherbewegung der Flüssigkeit in dem Behälter leicht möglich wäre. Aus der Kammer 11 wird die Flüssigkeit von dem Ventil 12 angesaugt und gelangt darauf in den Druckraum 28. Dort wird sie von 'dem Kolben 30 durch die Zentralbohrung 24 des Etnulgierkopfes gegen -den federbelasteten Kolben 20 gepreßt. Die Spannung der Feder 5) d. h. der _% Druck des Kolbens 20, kann mittels eines Manometers kontrolliert wenden.

Die emulgierte Mischung fließt dann durch die Ringnut 22, die Öffnungen 8, die Ringnut 25 in die Ableitung 1.

Selbstverständlich sind die Höchst- und Mindestdrücke zu berücksichtigen, innerhalb deren die Emulgierung durchgeführt werden soll. Praktisch haben sich als Anfangsdruck und als Enddruck 150 bzw. 200 Atm. als geeignet bewährt.

Eine äußerst feine Zerteilung der Butterkügelchen wird trotz dieses hohen Druckes wegen der besonderen Form des Emulgierkopfes vermieden, dessen Ringwand 23 in bezug auf die Außenwand 21 zurückspringt, so daß die Kügelchen ohne Zerteilung durch den dadurch geschaffenen freien Raum hindurchtreten können.

Die Größe dieses Raumes wird erfahrungsgemäß und durch die Güte der Emulsion .bestimmt und kann sich je nach dem mehr oder weniger festen Zustand der -Emulsion ändern, da sonst bei gleichbleibendem Querschnitt des Raumes und der bekannten allmählichen Verdickung der Mischung der Emulgierdruck nachgibt und der freie Raum übermäßig groß würde. Hierzu wird die Spannung der Druckfeder 5 des Kolbens 20 so geregelt, daß dieser bei einem bestimmten Emulgierdruck nachgibt und der -freie Raum größer wird. Durch diese Maßnahme wird eine Emulsion von gleichmäßiger Güte erzielt.

Um ein Gleiten der emulgierten Stoffe zwischen Kolben 20 und etwaigen glatten Flächen des Emulgierkopfes zu vermeiden, wodurch die Emulsion zum Teil zerstört und das erhaltene Gut im flüssigen Zustand aus der Leitung ι austreten würden, ist die Stirnfläche der inneren Ringwand 23 mit konzentrischen Nuten 49 versehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Emulgieren von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch und Butter, in welcher die zu behandelnden Stoffe mit Hilfe einer Kolbenpumpe durch einen federbelasteten, enge Kanäle aufweisenden Emulgierkopf hindurchgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit ein€r zentralen Bohrung (24) für die Zufuhr der Stoffe versehene Emulgierkopf (26) an seiner, dem federbelasteten Kolben (20) gegenüberliegenden Fläche mit einer tiefen, konzentrisch zur Bohrung (24) angebrachten Ringnut (22) versehen ist, die durch Öffnungen (8) in der äußeren Ringwand (21) des Emulgierkopfes mit dem Austrittskanal (1) für das emulgierte Gut verbunden ist, und daß die durch die Bohrung (24) und den Ringkanal (22) gebildete innere Ringwand (23) gegenüber der mit dem Kolben (20) in Berührung stehenden Stirnfläche der äußeren Ringwand (21) zurückspringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der inneren Ringwand (23) mit einer oder mehreren konzentrischen Nuten (49) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen