DE678388C

DE678388C - Device for pasteurizing milk and other liquids

Info

Publication number: DE678388C
Application number: DES110900D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Bayha
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-09-07
Filing date: 1933-09-07
Publication date: 1939-07-14

Description

Vorrichtung zum Pasteurisieren von Milch und anderen Flüssigkeiten Zusatz zum Patent 6z7825 Im Patent 627 8a5. ist eine Vorrichtung zum Pasteurisieren von Milch -und ,anderen Flüssigkeiten vorgeschlagen worden, bei der die auf dem Wege der Elektroinduktion in den von der Flüssigkeit berührten metallischen Wandungen erzeugte Wärme verwendet wird. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen in in geringem Abstand voneinander angeordneten, ,auf induktivem Wege .erhitzten Platten, zwischen denen die Flüssigkeit hindurchgeleitet wird. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung dieser Vorrichtung bilden die Erhitzerplatten Kurzschlußringe eines Transformators und sind konzentrisch üm den Transformatorkern angeordnet. Gegebenenfalls können die ringförmigen Erhitzerpl.atten die elektromagnetische Erregerwicklung, also die Primärwicklung des Transformators, konzentrisch umschließen.Device for pasteurizing milk and other liquids. Addition to patent 6z7825 in patent 627 8a5. a device for pasteurizing milk and other liquids has been proposed, in which the heat generated by means of electrical induction in the metallic walls in contact with the liquid is used. This device consists essentially of plates which are arranged at a small distance from one another and heated by inductive means, between which the liquid is passed. In a particularly advantageous embodiment of this device, the heater plates form short-circuit rings of a transformer and are arranged concentrically around the transformer core. If necessary, the ring-shaped heater plates can concentrically surround the electromagnetic excitation winding, i.e. the primary winding of the transformer.

Es hat sich gezeigt, daß sich mit diesen Anordnungen außerordentlich günstige Wirkungsgrade für den Erhitzungsvorgang erzielen lassen, jedoch bestehen gewisse Schwierigkeiten für den Betrieb .der Erhitzer; die vor allem dadurch bedingt sind, daß die aktiven Teile der Anordnung, nämlich das Transformatoreisen und die Primärwicklung, der Einwirkung der Milchsäure ausgesetzt sind und daher durch besondere Maßnahmen gegen die dadurch bedingten Gefahren geschützt werden müssen. Weiterhin müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit die von der Milch .durchflossenen Erhitzerteile täglich von dem aktiven elektrischen Teil getrennt und gereinigt werden können.It has been shown that with these arrangements extraordinarily can achieve favorable efficiencies for the heating process, but exist certain difficulties for the operation of the heater; which is mainly due to it are that the active parts of the arrangement, namely the transformer iron and the Primary winding, exposed to the action of lactic acid and therefore by special Measures must be protected against the resulting dangers. Farther special precautions must be taken to ensure that the milk Heater parts are separated from the active electrical part and cleaned daily can.

Gegenstand der Erfindung ist ein derartiger elektroinduktiv wirkender Erhitzer, der sich im Gegensatz zu den bisher vorgeschlagenen Erhitzeranordnungen konstruktiv so aufbauen läßt, daß die ,aktiven elektrischen Teile sicher gegen die Einwirkung der Milchsäure geschützt werden können, und daß, die in den Milchstromkreis geschalteten Teile bequem zum Zwecke der Reinigung ausgewechselt werden können. Gemäß der Erfindung sind die mit der Milch in Berührung kommenden metallischen Erhitzerplatten in einem elektrisch .erregten Magnetsystem als Teile eines eisengeschlossenen magnetischen Kraftlinienkreises ausgebildet. Die Vorteile, die sich durch' eine solche Ausbildung des Erhitzers erreichen lassen, sollen an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Fig. i und 2 zeigen in Schnitt und Ansicht die grundsätzliche Anordnung des Erhitzers nach der Erfindung. Die Primärwicklung i eines - Transformators ist auf einem Kern 2 angeordnet; welcher in den Ausschnitt der ringförmigen Erhitzerplatten 3 .eingesetzt ist. Die Erhitzerplatten bilden somit den magnetischen Rückschluß für den von der Primärwicklung erzeugten magnetischen Kraftlinienfluß.. Der Aufbau der Erhitzerplatten ist .ähnlich dem der Erhitzerplatten nach Patent 627 825, nur daß sie aus einem Material bestehen, welches magnetisch leitend ist. Die Anordnung -der einzelnen den Erhitzer bildenden Teile zeigt ohne weiteres, daß die aktiven elektrischen Teile, d. h. die Primärwicklung und .der von ihr umschlossene Magnetkern, verhältnismäßig leicht und sicher gegen. die Einwirkung der Milchsäure geschützt werden können. Man kann diese Teile vollständig mit einer Schutzhülle umgeben, die keine Milch oder ändere Flüssigkeiten an die Wicklung und das Transformatoreisen heranläßt. Werden die ringförmigen Erhitzerplatten von dem den Primärteil tragenden Kern 2 abgestreift, so können sie gründlich gereinigt werden, ohne den Primärteil irgendwie zu gefährden.The subject of the invention is such an electroinductively acting Heater, which is in contrast to the previously proposed heater arrangements can be constructed so that the active electrical parts are safe against the Exposure to lactic acid can be protected, and that which is in the milk circuit switched parts can be easily exchanged for cleaning purposes. According to the invention, the metallic heating plates which come into contact with the milk are in an electrically .excited magnet system as parts of an iron-closed magnetic Line of force circle formed. The benefits of 'such training of the heater should be based on the one shown in the drawing Embodiments are explained in more detail. Figs. I and 2 show in section and view the basic arrangement of the heater according to the invention. The primary winding i of a transformer is arranged on a core 2; which is inserted into the cutout of the annular heater plates 3. The heater plates thus form the magnetic return path for the one generated by the primary winding magnetic flux of lines of force .. The structure of the heater plates is .similar to that of the Heater plates according to patent 627 825, only that they are made of a material which is magnetically conductive. The arrangement of the individual parts forming the heater readily shows that the active electrical parts, i.e. H. the primary winding and .the magnetic core enclosed by it, relatively light and secure against. the action of lactic acid can be protected. You can see these parts completely Surrounded with a protective cover that does not allow milk or other liquids to enter the Winding and the transformer iron lets in. Become the ring-shaped heater plates stripped from the core 2 carrying the primary part, so they can be thoroughly cleaned without endangering the primary part in any way.

In Fig.3 und q, sind bauliche Einzelheiten für die Ausbildung der Erhitzerplatten angegeben. Bekanntlich müssen die in den Platten angeordneten Milchkanäle durch elastische Zwischenlagen zwischen den einzelnen Platten abgedichtet werden. Um trotzdem die Platten magnetisch gut leitend miteinander zu verbinden, sind an den eisernen Erhitzerplatten 5 und 6 neben den elastischen Dichtungsringen q. noch besondere rippenartige eiserne Abstandhalter vorgesehen. Die Höhe der Dichtungsringe und er Abstandhalter ist so bemessen, daß die Dichtungsringe bei ,auseinander genommenen Platten etwas über die Plattenebene vorstehen, bei betriebsmäßig zusammengepreßtem Zustand der Platten dagegen so weit zusammengedrückt werden, daß sich die eisernen Platten mit ihren Abstandhaltern gegenseitig metallisch berühren. Die Platten sind also durch die Dichtungsringe zuverlässig abgedichtet und bilden durch ihre metallische Berührung einen einheitlichen Eisenkörper für den Durchgang der magnetischen Kraftlinien.In Fig.3 and q, structural details for the training of the Heater plates indicated. As is known, the milk ducts arranged in the plates must be sealed by elastic intermediate layers between the individual panels. In order to still connect the plates to one another with good magnetic conductivity, are on the iron heater plates 5 and 6 next to the elastic sealing rings q. still special rib-like iron spacers are provided. The height of the sealing rings and the spacer is sized so that the sealing rings when taken apart Plates protrude slightly above the plane of the plate when they are pressed together during operation State of the plates, however, are compressed so far that the iron The plates with their spacers touch each other in a metallic way. The panels are thus reliably sealed by the sealing rings and formed by their metallic Touching a uniform iron body for the passage of the magnetic lines of force.

Eine andere Möglichkeit ist in Fig. q. dargestellt. Die Platten 7 und 8 liegen auf ihrer Rückseite mit der ganzen Ringfläche aneinander, so daß sie in magnetischer Hinsicht einen vollen Querschnitt bilden.Another possibility is shown in Fig. Q. shown. The plates 7 and 8 are on their back with the entire ring surface against each other, so that they form a full cross-section in magnetic terms.

Die in den Fig. i und 2 dargestellte Anordnung von Transformatorkern und Erhitzerplatten ist nicht an die Einphasenanordnung gebunden. Man kann beispielsweise auch entsprechend Fig.5 einen Dreiphasentransformator wählen, dessen Kern 9 im inneren Ausschnitt der Platten i o von Rechteckform an-. geordnet ist: Auch bei der Anordnung nach I- Fig. i ist naturgemäß die Form der Platten nicht an den Kreisring gebunden, vielmehr kann die Erfindung ganz allgemein bei Erhitzerplatten beliebiger Formangewendet werden, sofern sie mit einem geeigneten inneren Ausschnitt zum Einsetzen von die elektromagnetischen Erregerwicklungen tragenden Kernen versehen sind.The arrangement of transformer core shown in FIGS and heater plates is not bound to the single phase arrangement. One can for example also choose a three-phase transformer according to Fig.5, the core 9 inside Section of the plates i o of rectangular shape. is ordered: Even with the arrangement according to I- Fig. i the shape of the plates is naturally not bound to the circular ring, rather, the invention can be applied quite generally to heater plates of any shape provided they have a suitable inner cutout for inserting the cores carrying electromagnetic excitation windings are provided.

In Fig.6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, dessen Anordnung von den bisher beschriebenen insofern abweicht, als die Erhitzerplatten nicht flach übereinandergestapelt, sondern als ineinander artgeordnete Zylinder i i und 12 ausgebildet sind, in deren Zwischenräumen Durchflußkanäle für die zu erhitzende Flüssigkeit vorgesehen sind. Der Transform.atorkern 13, der beispielsweise in Dreiphasenanordnung gezeichnet ist, istinnerhalb des innersten Zylinders 12 ,angebracht. Die aktiven Teile des Transformators können dabei naturgemäß entweder nach dem Prinzip des Manteltransformators oder des Kerntransformators ausgebildet sein.In Figure 6, a further embodiment is shown, whose Arrangement differs from the one previously described in that the heater plates not stacked flat on top of each other, but as cylinders that are nested within each other i i and 12 are formed, in the interstices of which flow channels for the to heating liquid are provided. The transformer core 13, for example shown in three phase arrangement is within the innermost cylinder 12, mounted. The active parts of the transformer can naturally either according to the principle of the jacket transformer or the core transformer.

Wie bereits erwähnt, bietet die Vorrichtung nach der Erfindung die Möglichkeit, die Erhitzerplatten durch Abstreifen von dem Primärteil der Anordnung zu trennen. Da ein solches Auseinandernehmen des Erhitzers betriebsmäßig sehr oft vorkommt, muß es leicht durchführbar sein. Die in die Ausschnitte der Erhitzerplatten eingesetzten Kerne dürfen .also, wie beispielsweise die Fig. i und 5 zeigen, nicht zu fest in den Ausschnitten eingeklemmt sein. An sich würde ein Luftspalt an den Berührungsstellen der Kerne mit den Erhitzerplatten die Wirkung des Erhitzers nicht vereiteln, doch würde dann der Erhitzer durch die Vergrößerung des magnetischen Widerstandes das Stromversörgungsnetz mit Blindstrom belasten. Die magnetischen Betriebsbedingungen des Erhitzers erfordern also umgekehrt eine möglichst gute eisenschlüssige Verbindung zwischen den Kernen und den Erhitzerplatten.As already mentioned, the device according to the invention offers the Possibility of removing the heater plates by stripping them from the primary part of the assembly to separate. Since such a dismantling of the heater is operational very often it must be easy to do. Those in the cutouts of the heater plates Cores used must .also, as shown, for example, in FIGS. i and 5, not trapped too tightly in the cut-outs. In itself there would be an air gap to the Points of contact between the cores and the heater plates do not reduce the effect of the heater thwart, however, the heater would then by the magnification of the magnetic Load the power supply network with reactive current. The magnetic Conversely, operating conditions of the heater therefore require the best possible iron fit Connection between the cores and the heater plates.

Gemäß der weiteren Erfindung wird ein guter Eisengchluß an den Verbindungsstellen ohne Beeinträchtigung einer leichten Zerlegbarkeit des Erhitzers durch eine solche Formgebung und Bemessung des Platterlaüsschnittes und der Kerne erreicht, daß die in ihrer Betriebslage ,eingeklemmten Kerne in eine andere Lage innerhalb des Ausschnittes bewegt werden können, in welcher sie nicht mehr eingeklemmt sind. Bei der in Fig. i gezeigten Ausführung beispielsweise braucht lediglich der Ausschnitt der ringförmigen Erhitzerplatten eine von der Kreisform ein wenig ,abweichende ovale -Form. zu' erhalten. Der Transformatorkern wird -dann in- der Achse des größeren Durchmessers:- dieses Ovals eingesetzt und dann durch eine leichte Drehung um seinen Mittelpunkt mit den Ringen unter keilartiger. Verklemmung - verbunden. Die Stirnflächen des. Kernes= können hierbei also für den Betrieb sehr 'fest -mit den Erhitzerplatten verklemmt werden, insbesondere: dann, wenn sie ihre in Fig. i gezeigte runde bzw. zylindrische Form beibehalten, d. h. also, wenn sie Teile eines Rotationskörpers bilden, dessen Rotationsachse die Drehachse des Kerns ist. Auch,bei den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen läßt sich eine solche lösbare Verklemmung der Magnetkerne 9 bzw. 13 ohne weiteres durch entsprechende Ausbildung der Plattenausschnitte erreichen.According to the further invention, a good iron connection is achieved at the connection points without impairment of an easy dismantling of the heater by such Shaping and dimensioning of the Platterlaüsschnittes and the cores achieved that the in their operating position, jammed cores in a different position within the cutout can be moved in which they are no longer jammed. In the case of the in Fig. For example, only the section of the ring-shaped one needs to be shown in the embodiment shown Heater plates one of the circular shape little, deviating oval -Shape. to obtain. The transformer core then becomes in the axis of the larger one Diameter: - insert this oval and then turn it around its Center point with the rings under wedge-like. Deadlock - connected. The end faces of the core = can be used very firmly for operation with the heater plates jammed, in particular: when they have their round or keep cylindrical shape, d. H. so if they are parts of a solid of revolution form whose axis of rotation is the axis of rotation of the core. Also, with the in Fig. 5 and 6 shown embodiments such a releasable jamming the magnetic cores 9 or 13 easily by appropriate design of the plate cutouts reach.

Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Erhitzung von Milch. Sie kann jedoch in gleicher Weise wie die Vorrichtung nach Patent 627 825 auch für andere Flüssigkeiten, insbesondere für andere Lebensmittel, beispielsweise zur Sterilisierung von Süßmost, Obstwein o. dgl., verwendet werden.The invention is of particular importance for the heating of milk. However, you can in the same way as the device according to Patent 627 825 for other liquids, especially for other foods, e.g. for sterilization of sweet cider, fruit wine or the like., Can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for pasteurizing milk and others Liquids heated by electro-inductive means and in a small distance from each other arranged heater plates, between which 'the liquid is passed through, according to patent 627 825, characterized in that the heater plates as parts of an iron-closed magnetic line of force circle of an electric excited magnet system.

2. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that the heater plates are provided with an internal cutout, and .that in one or more lines running across the cutout or several iron cores carrying the .electromagnetic excitation windings are arranged are.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by round heater plates with a round or approximately round cutout which is expediently concentric to the plate. q .. Apparatus according to claim 2, characterized in that the heater plates are designed as cylinders arranged one inside the other, in the interstices of which flow channels are expediently provided for the liquid to be heated, and that the electrom, agnetiscllep. - Cores carrying excitation windings are arranged within the innermost cylinder. - 5-. 'Device according to claim 3: and 4, characterized in that the electromagnetic excitation windings tragc @ pd_err iron cores are arranged in diameter or in a ... chord of the round cutout or the innermost cylinder. 6. Apparatus according to claim 2, characterized by rectangular heater plates with a rectangular cutout. 7. Apparatus according to claim ¢ and 6, characterized by three iron cores inserted into the cutout, the electromagnetic field windings of which are set up for connection to the three phases of a three-phase network. B. Apparatus according to claim 2 and following, characterized in that the iron cores are clamped in their operating position in the cutout of the heater plates. 9. Apparatus according to claim 8, characterized by such a shaping and dimensioning of the cutout and the cores that the cores clamped in their operating position: can be moved into another position within the cutout in which they are not clamped. i o. Device according to claim 9, characterized in that; that those points of the cutout, which come into clamping contact with the cores in their operating position, are formed out of round such that the cores are freed from their jamming by a rotary movement, for example around their center. i i. Device according to claim 10, characterized in that the end faces of the cores form parts of a body of revolution, in particular a cylinder, the axis of rotation of which is the axis of rotation of the cores. 12. The device according to claim ii, characterized in that the points of the cutout located in clamping contact with the curved end faces of the cores have the shape of an oval curved in the same direction as the end faces in section perpendicular to the axis of rotation of the cores. 13. The apparatus according to claim i and following, characterized in that the iron heater plates are provided with both rib-like iron spacers and with elastic sealing means running next to the spacers; the height of which is such that, in the operating position of the heater plates, the spacers of each plate touch the adjacent plates in a metallic manner while the sealing means are compressed. 1q .. Device according to claim r3, characterized in that the heater plates are flat on one side; on the other hand, are provided with the spacers and sealing means. 1 5. Apparatus according to claim 14, characterized in that two adjacent plates lie against one another with their planar sides.