DE662263C

DE662263C - Temperature controller for steam-heated milk heaters

Info

Publication number: DE662263C
Application number: DES127564D
Authority: DE
Inventors: Hermann Sandvoss; Wilhelm Sandvoss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-06-02
Filing date: 1937-06-02
Publication date: 1938-07-08
Also published as: DE673144C

Description

Temperaturregler für dampfbeheizte Milcherhitzer Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen, Temperaturregler für Milcherhitzer o. dgl., und zwar insbesondere für dampfbeheizte Milcherhitzer mit einem in die Milchaustlußleitung eingebauten Wärmefühler, der das Heizdampfventil über einen Arbeitskörper steuert.Temperature controller for steam heated milk heaters The present invention relates to a temperature controller for milk heaters or the like, in particular for steam-heated milk heaters with one built into the milk outlet pipe Heat sensor that controls the heating steam valve via a working element.

Bei derartigen Temperaturreglern bewirken die Schwankungen der Milchtemperatur in der Milchausflußleitung entsprechende Ausdehnungen oder Zusammenziehungen der in dem Wärmefühler befindlichen Ausdehnungsflüssigkeit, die durch ein Kapillarrohr auf den Arbeitskörper übertragen werden und in diesem entsprechende Bewegungen eines das Heizdampfventil steuernden Kolbens oder Federbalges hervorrufen. Die bisher bekannten Temperaturregler genügen den außerordentlich hohen Anforderungen an die Regelgenauigkeit und Betriebssicherheit der Milcherhitzer nicht vollständig, zumal diese Anforderungen ständig strenger werden. Es muß daher dafür gesorgt werden, daß der Temperaturregler möglichst leicht und ohne die gefürchteten Pendelbewegungen arheitenkann, die sich in dem Milchtemperaturdiagramm des Reglers durch mehr :oder weniger große Ausschläge bemerkbar machen. Ferner müssen alle äußeren Einflüsse auf den Temperaturregler möglichst beseitigt werden, damit die eingestellte Regeltemperatur .auch z. B. bei Schwankungen :der Außentemperatur stets gleichbleibt.With such temperature regulators, the fluctuations in the milk temperature cause in the milk outflow line corresponding expansions or contractions of the in the heat sensor located expansion liquid, which through a capillary tube are transferred to the working body and in this corresponding movements of a the piston or bellows controlling the heating steam valve. The so far known temperature controllers meet the extraordinarily high demands on the The control accuracy and operational reliability of the milk heaters are not complete, especially these requirements are becoming more and more stringent. It must therefore be ensured that that the temperature controller is as light as possible and without the dreaded pendulum movements can be identified by more: or in the milk temperature diagram of the controller make fewer large rashes noticeable. Furthermore, all external influences must on the temperature controller should be eliminated so that the set control temperature .also z. B. in the event of fluctuations: the outside temperature always remains the same.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Arbeitskörper des Wärmefühlers in einem hinter dem Heizdampfventil in die Heizdampfleitungeingeschalteten Ausgleichs- oder Expansionsgefäß angeordnet, durch welches unabhängig von der vom Wärmefühler gesteuerten Ventilstellung eine das Heizdampfventil durch eine Nebenschlußleitung umgehende Grunddampfmenge in den Milcherhitzer übertritt. Die das Heizdampfventil umgehende Nebenschlußleitung ist vorzugsweise in der Größe ihres Durchtrittsquerschnittes veränderlich, damit entsprechend verschiedenen Grundmengen von zu -erhitzender Flüssigkeit verschiedene Heizdampfgrundm-engen eingestellt werden können: Durch diese Ausbildung des Temperatur reglers wird überraschenderweise eine erhebliche Steigerung der Regelgenauigkeit und Betriebssicherheit .erzielt. Dadurch, däß stau dig -eine ;gewisse Grunddampfmenge durch die Nebienschlußleitung in das Expansionsgefäß :eintritt und in demselben sofort entspannt wird, bleibt in dem Expansionsgefäß eine konstante Dampftemperatur von etwa ioo° C stets aufrechterhalten; so daß auch der erfindungsgemäß in dem Expansionsgefäß angeordnete Arbeitskörper des Wärmefühlers ständig dieser .gleichbleibenden Temperatur ausgesetzt ist und somit von den oft sehr erheblichen Schwankungen der Außentemperatur nicht in seiner Arbeitsweise beeihhträchtigt werden kann. Damit wird bereits eine wichtige Fehlerquelle beseitigt und .erreicht, daß der Arbeitskörper keinerlei Einfloß mehr auf die Regelung nehmen, sondern ungestört seine Arbeit als Obertragungsglied verrichten kann. Weiterhin wird durch die Erfindung erreicht, daß der Wärmefühler sehr leicht arbeiten und bereits auf die geringsten Temperaturschwankungen in der ausfließenden Milch o. dgl, mit einer entsprechenden Verstellung des Heizdampfventils reagieren kann; weil .er ,dank der ständig eingelassenen Grunddampfm:enge nur noch die Spitzenregulierung zu übernehmen hat. Es hat sich herausgestellt, daß damit auch -de schädlichen Pendelb.ewegungen der Regeleinrichtung verschwinden und daß der Temperaturregler nunmehr sehr rul4g und ,genau arbeitet.For this purpose, the working body of the heat sensor is according to the invention in a compensating system that is switched into the heating steam line downstream of the heating steam valve or expansion vessel arranged through which independent of the temperature sensor controlled valve position a heating steam valve through a bypass line immediate amount of basic steam passes into the milk heater. The heating steam valve bypassing bypass line is preferably in the size of its passage cross-section changeable, thus corresponding to different basic quantities from The liquid to be heated can be set to various basic heating steam levels can: This design of the temperature controller is surprisingly a significant increase in control accuracy and operational reliability. Through this, däß dig -eine; certain basic amount of steam through the bypass line into the Expansion vessel: enters and is immediately relaxed in the same, remains in the Expansion vessel always maintain a constant steam temperature of around 100 ° C; so that also the working body arranged according to the invention in the expansion vessel of the heat sensor is constantly exposed to this constant temperature and thus not in his of the often very considerable fluctuations in the outside temperature Working method can be adversely affected. This already becomes an important source of error eliminated and achieved that the working body no longer had any influence on the regulation take, but can carry out its work as a transference link undisturbed. Farther is achieved by the invention that the heat sensor work very easily and to the slightest temperature fluctuations in the milk flowing out, etc. the like, can react with a corresponding adjustment of the heating steam valve; because Thanks to the constantly admitted basic steam, only the top regulation is tight has to take over. It has been found that this also causes the damaging pendulum movements the control device disappear and that the temperature controller is now very smooth and, exactly, works.

Die Entspannung des Heizdampfes in dem Expansionsgefäß @ermöglicht ferner die Fortlassung eines besonderen Kondenswasserableiters am Milcherhitzer, da -der Dampf vollständig verbraucht wird und das Kondenswasser frei abfließen kann. Hierdurch wird die sichere Arbeitsweise der Einrichtung ebenfalls erhöht.The expansion of the heating steam in the expansion vessel @ enables Furthermore, the omission of a special condensate drain on the milk heater, because the steam is completely consumed and the condensation can drain off freely. This also increases the safe operation of the device.

In der Zeichnung ist die Erfindung meiner Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig: i im Schnitt und teilweiser Seitenansieht einen Temperaturregler gemäß der Erfindung, für sich tierausgezeichnet.In the drawing, the invention is my embodiment for example illustrated, namely Fig: i shows a section and partial side view Temperature controller according to the invention, for itself animal excellent.

Fig. 2 zeigt in Ansicht von vorn die Reguliereinrichtung für die Einsteilung der Nebenschlußleitung, und Fig. 3 stellt schematisch die Gesamtanordnung eines dampfbeheizten Kreiselerhitzers für Milch, Rahm o. dgl. mit einem Temperaturregler nach Fig. -i und 2 in verkleinertem Maßstab dar: Das in Fig. 3 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Kreiselerhitzer i, der durch eine Dampfleitung z mit Heizdampf versorgt wird. Zunächst passiert der Heizdampf zweckmäßig.ein besonderes Redu-?,erventil 3, welches .dafür sorgt, daß Druckt;g#lbvankungen vermieden werden und der .Heizdampf der Temperaturregeleinricbtung '' ;@nzif genau gleichem Dampfdruck zuströmt.Fig. 2 shows a view from the front of the regulating device for the adjustment of the shunt, and Fig. 3 schematically shows the overall arrangement of one Steam-heated centrifugal heater for milk, cream or the like with a temperature controller according to FIGS. 1 and 2 on a reduced scale: The one shown schematically in FIG. 3 Embodiment shows a centrifugal heater i, which z is supplied with heating steam. First of all, the heating steam expediently happens. A special one Reduction valve 3, which ensures that pressure fluctuations are avoided and the `` heating steam of the temperature control device ''; @nzif exactly the same steam pressure flows in.

Aus praktischen Gründen kann in die Damp@fleitung 2 auch noch ein Absperrventil 4. eingebaut werden. Sodann gelangt der Heizdampf in das eigentliche Heizdampfregelventil 5, welches durch einen Arbeitskörper 6 betätigt wird. Dieser Arbeitskörper 6 ist erfindungsgemäß in einem in Fig: i genauer dargestellten Expansionsgefäß 7 angeordnet, durch das der Heizdampf über eine kurze Verbindungsleitung 8 in das Innere des Milcherhitzers i strömt. Vorteilhaft ist der Arbeitskörper 6 mit einer Reguliervorrichtung g verbunden, an dereiz Kreisskala i o die gewünschte Temperatur der zu erhitzenden Flüssigkeit eingestellt werden kann.For practical reasons, steam line 2 can also be used Shut-off valve 4. must be installed. Then the heating steam reaches the actual Heating steam regulating valve 5 which is actuated by a working element 6. This According to the invention, working body 6 is in an expansion vessel shown in more detail in FIG 7 arranged through which the heating steam via a short connecting line 8 into the Inside the milk heater i flows. The working body 6 is advantageous with a Regulating device g connected, the desired temperature on the circle scale i o the liquid to be heated can be adjusted.

Die in dem Kreiselerhitzer i zu erhitzende Flüssigkeit, wie Milch, Rahm o: dgl., verläßt den Erhitzer i durch eine Milchausfiußleitung i i, in die ein Wärmefühler 12 eingebaut ist. In die Ausflußleitung i i wird mit Vorteil noch ein weiterer Wärmefühler 13 eingebaut; der durch ein Kapillarrohr 14. ;mit einem Schreibthermometer 15 verbunden ist: Der Wärmefühler 12 des eigentlichen Temperaturreglers ist durch ein Kapillarrohr 16 mit dem Arbeitskörper 6 verbunden. Er wird mit Hilfe eines Halters 17 ortsfest iti seiner Lage gehalten, während das Milchausflußrohr i i abnehmbar angeordnet ist. Das Kondenswasser aus dem Milcherhitzer i fließt schließlich durch eine Ablaßvorrichtung 18 ab; die das Kondenswasser frei und ohne es zu stauen austreten läßt. Der Ablasser 18 taucht etwas in einen Ablaßtrichter i g, der das Kondenswasser in eine Ableitung 20 abführt: Das Heizdampfventil 5 ist beispielsweise als Doppelsitzventil mit Doppelsitzventilkegeln 21 ausgebildet, welche die entsprechenden Ventildurchgänge 22 abschließen oder öffnen: Der Heizdampf strömt durch einen Eintrittsstutzen 23 in Richtung des .eingezeichneten Pfeiles in das Ventil 5 :ein. Die Ventilspindel 24., auf .der die Ventilkegel 21 sitzen, wird durch den Arbeitskörper 6 entgegen der Wirkung einer einstellbaren Ventilfeder 25 betätigt.The liquid to be heated in the centrifugal heater i, such as milk, cream or the like, leaves the heater i through a milk outflow line ii in which a heat sensor 12 is installed. Another heat sensor 13 is advantageously built into the outflow line ii; which is connected to a writing thermometer 1 5 by a capillary tube 14: The heat sensor 12 of the actual temperature regulator is connected to the working body 6 by a capillary tube 16. It is held stationary in its position with the aid of a holder 17, while the milk outlet pipe ii is detachably arranged. The condensed water from the milk heater i finally flows through a drainage device 18; which allows the condensation to escape freely and without accumulating. The drain 18 dips somewhat into a drain funnel ig, which discharges the condensed water into a discharge line 20: The heating steam valve 5 is designed, for example, as a double seat valve with double seat valve cones 21, which close or open the corresponding valve passages 22: The heating steam flows through an inlet connection 23 in the direction of the .A drawn arrow in the valve 5: a. The valve spindle 24, on which the valve cones 21 sit, is actuated by the working element 6 against the action of an adjustable valve spring 25.

Der Arbeitskörper 6 enthält einen Federbalg 26, der über eine Stange 27 auf die Ventilspindel 24 wirkt: Ferner taucht in den Flüssigkeitsraum des Arbeitskörpers 6 ein Federrohr --/, welches mit Hilfe der Reguliervorrichtung g mehr oder weniger tief in den Flüssigkeitsraum hineingedrückt werden kann, um den Arbeitsraum zu verkleinern: bzw. zu vergrößern. Der Arbeitskörper 6 ist, wie bereits erwähnt, m einem Dampfausgleichs- oder Expansionsgefäß ; angeordnet, welches zweckmäßig mit einem Isoliermantel 28 versehen ist. Vorzugsweise ist der Arbeitskörper 6 hierbei noch in einem gewissen Abstand von einem siebartig gelochten Rohr 29 o. dgl. umgeben, welches den vom Ventil kommenden Dampf gleichmäßig in dem Expansionsgefäß verteilt, aus dem der Dampf sodann durch leinen Austrittsstutzen 3o in den Milcherhitzer i übertritt.The working body 6 contains a bellows 26, which over a rod 27 acts on the valve spindle 24: It also dips into the fluid space of the working body 6 a spring tube - / which with the help of the regulating device g more or less can be pushed deep into the liquid space to reduce the work space: respectively. to enlarge. The working body 6 is, as already mentioned, m a steam compensation or expansion vessel; arranged, which is expediently provided with an insulating jacket 28 is provided. The working body 6 is preferably still to a certain extent Distance from a sieve-like perforated tube 29 or the like. Surrounded by the valve incoming steam is distributed evenly in the expansion vessel, from which the steam is then distributed passes through a linen outlet 3o into the milk heater i.

Damit nun ständig, ganz unabhängig von der jeweiligen öfnungs- oder Schließstellung der Ventilkegel 2 i .des Dampfventils 5,eine gewisse Grundmenge von Heizdampf durch das Expansionsgefäß zirkulieren und in den Milcherhitzer übertreten kann, wodurch eine gleichbleibende Dampftemperatur in dem Expansionsgefäß 7 garantiert und im Milcherhitzer :eine Grundbeheizung herbeigeführt wird, ist eine das Dampfventi15 umgehende, der Einfachheit halber vorzugsweise direkt in dem Dampfventil 5 angeordnete N ebenschlußleitung 3 i vorgesehen. Bei dieser Anordnung besteht die Nebenschlußleitung 31 aus einer einfachen Bohrung, die im übrigen auch an irgendeiner anderen Stelle vorgesehen werden könnte. Wesentlich ist nun weiterhin, daß der Durchgangsquerschnitt dieser Nebenschlußleitung 31 willkürlich von außeneinstellbar ist, damit verschiedene Grunddampfmengen entsprechend verschiedenen Leistungen des Milcherhitzers hindurchgelassen werden können. Die Regulierung besteht vorteilhaft aus einem mit der hT:ebenschlußöffnung 3 i zusammenarbeitenden Kegel 32, der mit Hilfe einer Gewindespinde133 verstellt werden kann. Die Gewindespindel 33 ist durch eine Stopfbuchse 34 nach außen geführt und mit einem Einstellhebe135 versehen, der über einer Kreisskala 36 o. dgl. auf verschiedene Grundstellungen einstellbar ist, die den verschiedenen öffnungsweiten der Nebenschlußleitung 3 i und damit den verschiedenen durchgelassenen Grunddampfmenge:n entsprechen. Im :dargestellten Ausführungsbeispiel sind z. B. drei. Haupteinstellungen auf der Skala 36 vorgesehen, die der niedrigsten Leistung, einer mittleren Leistung und der größten Leistung des Kreiselerhitzers i entsprechen würden. Mit Hilfe dieser Regulierung kann man die Grunddampfmenge jeweils derart einstellen, daß bei der jeweils geringsten zu erhitzenden Flüssigkeitsmenge eine Dampfmenge durch die Nebenschlußleitung 31 strömt, die nicht ganz hinreicht, um die zu erhitzende Flüssigkeit auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Die eigentliche Spitzenregulierung wird dann mit dein Wärmefühler 1-2 vorgenommen, welcher entsprechend der Temperatur der ausfließenden Milch über den Arbeitskörper 6 die Ventilkegel.2 i des Dampfventils 5 mehr oder weniger weit von ihrem Sitz abhebt, so daß die erforderliche zusätzliche Dampfmenge durch das Expansionsgefäß 7 in den Milcherhitzer i gelangen kann. Beispielsweise möge die N.ebenschlußleitung 3 i so eingestellt sein, daß die durch sie hindurchströmende Grunddampfmenngge 6o bis ; o % der gewünschten Erhitzung bewirkt, während die restlichen .4o bis 3o % der Erhitzung durch den Zusatzdampf bewirkt werden, der durch den eigentlichen, vom Wärmefühler 12 gesteuerten Ventildurchgang .strömt.So that a certain basic amount of heating steam can constantly circulate through the expansion vessel and pass into the milk heater, regardless of the respective open or closed position of the valve cone 2 i. Of the steam valve 5, which guarantees a constant steam temperature in the expansion vessel 7 and in the milk heater : if basic heating is brought about, a bypass line 3 i which bypasses the steam valve and, for the sake of simplicity, is preferably arranged directly in the steam valve 5, is provided. In this arrangement, the bypass line 31 consists of a simple bore which, moreover, could also be provided at any other point. It is also essential that the passage cross-section of this bypass line 31 can be arbitrarily adjusted from the outside so that different amounts of basic steam can be let through according to different capacities of the milk heater. The regulation advantageously consists of a cone 32 which cooperates with the hT: level opening 3 i and which can be adjusted with the aid of a threaded spindle 133. The threaded spindle 33 is guided to the outside through a stuffing box 34 and provided with an adjusting lever 135 which can be set to different basic positions using a circular scale 36 or the like, which correspond to the different opening widths of the bypass line 3 i and thus the different basic steam volume: n. In the illustrated embodiment, for. B. three. Main settings provided on the scale 36, which would correspond to the lowest power, a medium power and the highest power of the centrifugal heater i. With the help of this regulation, the basic amount of steam can be adjusted in such a way that with the smallest amount of liquid to be heated, an amount of steam flows through the bypass line 31 which is not quite sufficient to bring the liquid to be heated to the desired temperature. The actual peak regulation is then carried out with your heat sensor 1-2, which, depending on the temperature of the outflowing milk via the working body 6, lifts the valve cone.2 i of the steam valve 5 more or less far from its seat, so that the required additional amount of steam through the expansion vessel 7 can get into the milk heater i. For example, the shunt line 3 i may be set so that the basic steam quantity flowing through it 6o to; o% of the desired heating is effected, while the remaining .4o to 3o% of the heating is brought about by the additional steam, which flows through the actual valve passage controlled by the heat sensor 12.

Die Wirkungsweise der vorstehenden Temperaturregeleinrichtung ist ohne weiteres verständlich, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt. Die Regeleinrichtung kann im übrigen auch für sonstige Erhitzer o..dgl. verwendet werden.The operation of the above temperature control device is easily understandable, so that no further explanation is necessary. The control device can also be used for other heaters or the like. be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Temperature regulators, especially for steam-heated Milk heater, with hydraulic or pneumatic action, with one in case of temperature fluctuations expanding or contracting material-filled heat sensor system, in which a heat sensor built into the milk discharge line is the heating medium valve controls a thermostatic working element, characterized in that the working body (6) of the heat sensor built into the milk discharge line (i i) (12) my switched on behind the heating steam valve (5) in the heating steam line Expansion vessel (7) is arranged through which, regardless of the temperature sensor controlled valve position of the heating steam valve (5) a heating, steam valve (5) through a bypass line (3 i) the immediate amount of basic steam into the milk heater (i) transgresses.

2. Temperature regulator according to claim i, characterized in that the passage cross-section of the bypass oil opening (3 i): is adjustable.

3. Temperature controller according to claim i and 2, characterized in that the shunt line (3 i) consists of a hole provided in the heating steam valve (5) which is connected to one of externally adjustable valve cone (32) cooperates. q ..

Temperature regulator according to Claims 1 to 3, characterized in that the valve cone. (32) is attached to an outwardly protruding screw spindle (33) which can be adjusted to various basic positions with the aid of a rotary handle (35) on a dial (36).

5. Temperature controller according to claim i or i to. q .; through this characterized in that the working body (6) in the expansion vessel (7) by a sieve-like perforated pipe or the like. Is surrounded.

6. Temperature controller according to claim i to 5, characterized in that the expansion vessel (7) is covered by an insulating jacket. (28) is surrounded.

7. Temperature controller according to claim i or: i to 6, characterized in that that before the heating steam valve (5) in the: Dampfleiturig (2), a pressure reducing valve is switched on is.