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Bergedorfer Eisenwerk Akt.- Ges. Astra-Werke in Bergedorf Dampfregler
für die Erhitzung mit Dampf unter Vakuum Es ist bekannt, daß man bei der Erhitzung
von Milch und ähnlichen Flüssigkeiten als Wärmequelle Dampf mit einem niedrigeren
Druck als Atmosphärendruck venvendet, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß die
Wärmebehandlung der Milch schonender wird, als wenn die Erhitzung mit Dampf von
höherem Druck erfolgt. Es ist auch schon vorgeschlagen, den Erhitzungsgrad dadurch
zu regeln, daß der expandierte Dampf gesättigt wird, gleichzeitig mit der Regelung
des Drukkes im Dampfraum des Erhitzers, je nach der gewünschten Temperatur.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die damit verbundenen Nachteile
dadurch zu beseitigen, daß man Vakuum für die Arbeitsweise des Hilfsventils venvendet.
Das in der Dampfleitung des Erhitzers angeordnete Regulierventil wird dann in an
sich bekannter Wcise mit einer Membran und einer an diese angeschlossenen Druckkammer
versehen, in der durch Druckveränderungen Bewegungen im Ventil hervorgerufen werden.
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Ein solches Ventil wird auf der beiliegenden Zeichnung (Abb. I) im
Längsschnitt gezeigt. In der Zeichnung bezeichnet I das Ventilgehäuse, 2 den Ventilsitz
und 3 den Ventilkörper. Dieser wird von einer Spindel 4 getragen, an deren unterem
Ende sich ein Kolben 5 und eine Gummimembran 6 befindet. Die Membran ist zwischen
dem Federgehäuse 7 und dem Deckel 8 festgespannt.
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Der Deckel 8 liat eine zentrale Öffnung 9, in der unten ein Mundstück
10 sitzt, das mittels der Muttern 11 gegen den Deckel abgedichtet ist. Unter diesem
Mundstück befindet sich eine Ventilkugel 12, getragen vom Kreuz 13 und der Hülse
14. Zwischen dem Mundstück I0 und der Ventilkugel I2 sitzt eine Druckfeder'i 5,
die danach strebt, die Kugel nach abwärts zu drücken, d. h. sie vom Mundstück zu
entfernen. Die Einstellkappe 14 ist innen mit Gewinde versehen, in das das Außengewinde
des Kreuzes 13 paßt. Mittels der Handgriffe I7 kann die Hülse 14 verstellt werden.
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In Abb. 2 wird ein Schnitt der Einstellkappe 14 längs der Line a-a
in Abb. 1 gezeigt. Daraus geht hervor, daß die Mutter 11 mit vier Daumen versehen
ist, die herunterragen in die Öffnungen zwischen den Armen des Kreuzes.
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Diese hindern das Kreuz, an der Drehung teilzunehmen, wenn die Einstellhülse
I4 mit Hilfe der Handgriffe 17 gedreht wird. Die Folge ist, daß die Ventilkugel,
die von der Feder 15 gegen das Kreuz gedrückt wird, ihre Höhenlage im Verhältnis
zur Stellhülse I4 ändert. 3I ist eine Öffnung im Deckel 8, um die Handgriffe I7
der Einstellhülse 14 zugänglich zu machen. Die Stellhülse 14 ruht gegen die Federscheibe
18, die durch die Kapsel 19 getragen wird. Im Deckel 8 ist außerdem ein Anschluß
vorhanden, der durch das Rohr 24 mit der Vakuumpumpe verbunden ist, die den Dampfraum
des Erhitzers unter Vakuum setzt. Dieser Anschluß ist mit
einer
Regulierschraube 25 versehen. Das Ventil ist in an sich bekannter Weise durch das
vFederrohr 26 balanciert, das mit seinem einen Ende dampfdicht vereinigt ist mit
dem Ventilgehäuse I und mit der Ventilspinder 4 durch den Boden 27. Der Durchmesser
des Federrohres ist so abgepaßt, daß die Bodenfläche des Bodens 27 ungefähr gleichgroß
wird wie die Fläche des Ventilkörpers 3, so daß der auf diese beiden Teile entgegemvirkende
Druck einander aufhebt. Außerdem ersetzt dieses Federrohr eine Packung, wodurch
die Kraft für die Umstellung des Ventils auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die
Spiralfeder 2S drückt von unten gegen den Ventilkörper 3 und ist bestrebt, diesen
offenzuhalten.
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Abb. 3 zeigt schematisch, wie das Ventil mit dem Erhitzer und der
Vakuumpumpe verbunden ist. Das Ventil ist bei 29 an den Erhitzer 33 und bei 30 an
die Dampfleitung 34 angeschlossen. Der Raum 22 unterhalb der Federscheibe ist durch
ein kleines Kupferrohr 23 mit dem Dampfraum des Erhitzers verbunden. - Im Deckel
8 ist außerdem eine Anschlußanordnung vorgesehen, die durch das Rohr 24 mit der
Vakuumpumpe 32, die den Dampfraum des Erhitzers unter Vakuum versetzt, vereinigt
ist. Diese Anschlußanordnung ist mit einer Regulierschraube 25 versehen.
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Der Erhitzer ist schließlich mit einem Vakuummeter 35 versehen, durch
den der Unterdruck im Dampfraum abgelesen werden kann.
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Das Ventil arbeitet auf folgende Weise: Wenn das Ventil mehr Dampf
durchläßt, als der Erhitzer bei gewünschtem Dampfdruck verbraucht, so wird dieser
Druck überschritten und fortgeführt durch das Rohr 23 zur Kammer 22. Als Folge hiervon
wird die Federscheibe IS, die Hülse I4, das Kreuz I3 und die Ventilkugel 12 nach
oben gegen den Ventilsitz gedrückt, und der Luftdruck unter dem Kolben 5 und die
Membran 6 fällt, bis der von oben auf die Membran wirkende Atmosphärendruck genügend
groß wird, um den Ventilkörper 3 nach unten zu führen und den Dampfzulauf zu drosseln.
Wenn jetzt das Drosseln so groß wird, daß der Dampfdruck im Erhitzer zu niedrig
nird, fällt sofort der Druck in Kammer 22, und die Federscheibe bewegt sich nach
unten. An dieser Bewegung nehmen auch die Hülse 14, das Kreuz 13, die Kugel 12 und
die Feder 15 teil, und durch das Mundstück 10 wird so viel Luft eingelassen zum
Räum unter dem Kolben 5, daß die Feder 28 den Ventilkörper 3 genügrund heben kann,
um den richtigen Dampfdruck im Erhitzer wiederherzustellen.
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Die Regulierschraube 25 dient dazu, das Sangen von der Val@@@@@@@@@@@
zu regulieren. bzw. der Ventilkegel 12 die für die Umstellung des Ventilkörpers
3 nötigen Bewegungen bei dem Kolben 5 hervorrufen. Je mehr die Schraube 25 gedrosselt
wird, desto kleiner werden die erforderlichen Bewegungen der Federscheibe bzw. der
Ventilkugel.
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Die Federscheibe 18 soll nach dem Vakuum bemessen sein, das im Dampfraum
des Erhitzers gehalten werden soll. Die Einstellung des Ventils für dieses Vakuum
geschieht durch Drehen der Einstellhülse 14 mittels der Handgriffe 17. Hierdurch
wird, wie oben erklärt, der Abstand von der oberen Seite der Ventilkugel zum unteren
Teil der Einstellhülse, die auf der Federscheibe ruht, verändert. Man kann demgemäß
durch 17 die Größe der Luftzufuhr durch das Mundstück 10 bei einem gewissen Herunterdrücken
der Federscheibe 18 verändern. Wenn die Handgriffe 17 nach rechts gedreht werden,
wird das Kreuz 13 niedriger in der Hülse gedreht, das Luftventil wird etwas mehr
geöffnet, und der Dampfzutritt wird größer. Ein Drehen in entgegengesetzter Richtung
hat die entgegengesetzte Folge, d. h. der Dampfdruck im Erhitze sinkt und damit
auch die Temperatur des Dampfes. Auf diese Weise kann man gerade die gewünschte
Dampftemperatur, mit der der Erhitzer arbeiten soll, einstellen und halten. Wie
die Erfahrung zeigt, wird dann auch die Temperatur der Milch gleichmäßig lverden,
natürlich unter der Voraussetzung, daß keine größeren Schwankungen in de zuströmenden
Milchmenge vorkommen. Es hat sich nämlich bei der Erhitzung mit Vakuum dampf gezeigt,
daß für ein und denselben Erhitzungsapparat eine gewisse Belastung auf der Wärmeoberfläche
immer einer gewissen Übertemperatur des Dampfes über der Erhitzungstemperatur entspricht.
Bei vermehrter Belastung steigt diese Übertemperatur, bei geringerer sinkt sie.
Bei richtiger Bemessung der Wärmeflächen erreicht diese Übertemperatur beim Dampf
nur 1 C oder Bruchteile davon. Man kann daher durch eine gewisse Belastung der Wärmefläche
mit so geringer Übertemperatur beim Dampf arbeiten, daß bei normalen Schwankungen
in der Leistung hervorgerufene Veränderungen in der Erhitzungstemperatur auch nur
Bruchteile von 10 C überschreiten.
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Bei Erhitzern für die Erhitzung durch Warmwasser ist das Verhältnis
mit der Übertemperatur des Wärmemittels über der Erhitzungstemperatur der Milch
genau dasselbe.
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Bei solchen Apparaten pflegt man sicll zur Zeit von demselben Prinzip
leiten zu lassen wie von dem hier beschriebenen, d. h. durch Regulierung des Wärmemittels,
in diesem Falle des Warmwassers. Zu diesem Zweck
sog. Thermostaten
versehen sein, der die Regulierung bewirkt. Hierdurch werden die Bewegngen des Dampfventils
verzögert, und man hat, un dies auszugleichen, zu einer sehr komplizierten Anordnung
greifen müssen, um diese Einregulierung soviel wie möglich zu verstärken. Im Vergleich
hierzu ist das Regulierventil gemäß vorliegender Erfindung von sehr einfacher Konstruktion
und erfordert keinen Thermostaten, indem der Erhitzer selbst als eine Art Thermostat
ausgenutzt wird, da die Temperatur des Wärmedampfes in einem gewissen Verhältnis
zu der Erhitzungstemperatur steht. In diesem Falle wird z. B. ein Überschuß von
Dampf schon, ehe die Milch eine höhere Temperatur ange nommen hat, den Dampfdruck
steuern und dadurch eine augenblickliche Drosselung im Dampfregulierventil hervorrufen.