DE695897C - Vorrichtung zum Haltbarmachen von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Vorrichtungen zum Haltbarmachen von Flüssigkeiten, wie Milch, Sahne, Fruchtsaft, bei welchen die Flüssigkeit mit erhöhter Temperatur durch ein Unterdruckgefäß hindurchgeführt und die in der Flüssigkeit durch den Unterdruck entzogenem Gase mittels einer Luftpumpe abgeführt werden, sind bekannt. Sie kommen insbesondere dort zur Anwendung, wo sich die uneingeschränkte Verwendung von Temperatur, Behandlungsdauer und Unterdruck verbietet.

Bei den bekannten Vorrichtungen wurde die Flüssigkeit erhöhten Temperatüren ausgesetzt, dann mittels Pumpen in das Ujnterdruckgefäß

eingeführt, der Einwirkung des Unter druckes ausgesetzt und aus dem Gefäß wiederum mittels Pumpen entnommen. Hieraus ergab sieh jedoch ein unbefriedigender Verlauf des Sterilisiervorganges, denn es stellte sich immer

ao wieder als praktisch undurchführbar heraus, die Pumpen zur Einführung und diejenigen zur Entnahme der Flüssigkeit in bezug auf die Leistung in jedem Zeitpunkt so gegeneinander abzustimmen, daß eine stetige Abführung der ausgeschiedenen Gase bei gleichbleibender Flüssigkeitsmenge im Unterdruckgefäß stattfand." Es mußte vielmehr immer wieder die Beobachtung gemacht werden, daß der Unterdruckbehälter entweder von Flüssigkeit entblößt oder im Gegenteil völlig mit Flüssigkeit angefüllt wurde, so daß diese sogar von der zur Absaugung der ausgeschiedenen Gase vorgesehenen Luftpumpe angesaugt wurde und dann die Entgasung natürlich aussetzte. Änderungen der dem Unterdruckgefäß zugeführten Flüssigkeitsmengen, ferner Undichtigkeiten an diesem Gefäß führten bereits zu einer unterschiedlichen Leistung der Pumpen und den genannten Auswirkungen.

Man hat bereits bei Vakuumförderanlagen oder bei Einrichtungen zum Haltbarmachen von Milch oder ähnlichen Flüssigkeiten, die nach dem Vakuumdrucksystem arbeiten, vorgeschlagen, die Unterdruckbehälter abwechselnd und periodisch mit der Atmosphäre zu verbinden oder unter Überdruck zu setzen, um die in diesen Behältern befindliche Flüssigkeit durch eigenes Gefälle oder Überdruck abfließen zu lassen.

Vorliegende Erfindung geht nun von dem Gedanken aus, die Absaugung der Flüssigkeit mittels Pumpen oder periodisch arbeitender Vorrichtungen zu vermeiden und dafür ein kontinuierlich, mit Heberwirkung arbeitendes Fallrohr zu benutzen, in das eine Flüssigkeitsschleuse eingebaut ist, welche gegebenenfalls gasdicht unter beliebigen Unteroder Überdruck gesetzt werden kann und mit einem den Zu- und Ablauf der Flüssigkeit zum bzw. vom Unterdruckgefäß mit Hilfe eines Ventils regelnden Schwimmer versehen

ist. Die Größe des Unterdruckes im Behandlungsgefäß selbst ist eindeutig und unveränderlich durch die Fallhöhe der Flüssigkeit bestimmt.

Die Entnahme der Flüssigkeiten nach dem vorgenannten Prinzip ist in der Technik nicht:.· mehr neu. Sie ist bereits auf dem Gebiet der Destillationsapparate für Flüssigkeiten, wie Petroleum, zur Anwendung gekommen, indem

ίο man Einrichtungen schuf, bei welchen die zu destillierende' Flüssigkeit infolge entsprechender Anordnung eines den Destillationsrückstand aufnehmenden Kessels nach dem Heberprinzip durch mehrere übereinander angeordnete Retorten geführt wird, zu dem Zwecke, in den einzelnen Retorten selbsttätig ein Vakuum zu erzeugen, dessen Spannung entsprechend der wachsenden Flüssigkeitssäule desto mehr unter dem Druck der Außenluft lag, je höher die Retorte angeordnet war. Zum Haltbarmachen von Flüssigkeiten, welche in einem Unter druckgefäß zur Abgabe der in ihnen gelösten Gase gezwungen werden, sind jedoch nach dem Heberprinzip gebaute Vorrichtungen noch nicht angewendet worden.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Es ist mit 1 eine Vorrichtung bezeichnet, in welcher die zu behandelnden Flüssigkeiten, beispielsweise Milch, Rahm, Früchtsäfte u.dgl., zunächst auf die vorgeschriebene Temperatur gebracht und dann durch die Zuleitung 2 in den Unterdruckbehälter 3 gefördert werden. Zu diesem Zwecke ist vor oder hinter der Vorrichtung 1 eine Pumpe eingeschaltet. 6 stellt einen domartigen Aufsatz des Unterdruckbehälters dar, dessen Inneres durch eine Rohrleitung mit einer Luftpumpe 4 in Verbindung gebracht ist. Die Mündung dieser Rohrleitung· im Dom 6 ist in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand durch ein Schwimmerventil S verschließbar. Der Behälter 3 ist so gestaltet, daß die auszuscheidenden Gase sich ungehindert im Dom 6 sammeln können.

Zweckmäßig wird der Behälter in Form eines langgestreckten Rohres ausgeführt, wobei Durchmesser und Länge so zu bestimmen sind, daß die durch das Rohr hindurchströmenden Flüssigkeiten während einer vorausbestimmten Zeitdauer der Einwirkung des Unterdruckes ausgesetzt sind. Die angegebene Form ist dabei sowohl vom Gesichtspunkt der Festigkeit als auch mit Rücksicht auf einen möglichst geordneten Fließvorgang der Flüssigkeit bei geringsten Wirbelbewegungen besonders vorteilhaft. Die Luftpumpe 4 hat die Aufgabe, die infolge der Erwärmung der Flüssigkeit und der Einwirkung des Unterdruckes aus der Flüssigkeit entweichenden Gase ständig zu entfernen. Dem Schwimmerventil 5 kommt die Aufgabe zu, einen gleichbleibenden Flüssigkeitsstand im Behälter aufrechtzuerhalten und gleichzeitig ein Übertreten von Flüssigkeit in die Zuführungsleitung zur Luftpumpe zu verhindern. Gleichzeitig wird dabei erreicht, daß immer so viel Gas ■ abgesaugt wird, als durch Erwärmung und Unterdruckwirkung entbunden wird.

Unterhalb des Behälters ist eine Flüssigkeitsschleuse 8 angeordnet, die im wesentliehen aus einem Gefäß besteht, in dessen unteren Teil eine Verbindungsleitung 7 in das Innere des Unterdruckbehälters einmündet. Diese Leitung 7, die zweckmäßig an den tiefstgelegenen Teil des Behälters 3 angeschlossen wird, ist mit einem Absperrorgan 9 ausgestattet. Außerdem ist an den Boden der Schleuse 8 eine Falleitung 14 angeschlossen, in welche beispielsweise ein Kühler 13 eingeschaltet ist.

Zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fallhöhe der aus dem Behälter 3 entnommenen Flüssigkeit ist die Schleuse 8 mit einem in die Flüssigkeit eingetauchten Schwimmer ausgerüstet, der in senkrechter Richtung heb- und senkbar ist und durch eine durchgehende Führungsstange 12 geführt ist. An das obere Ende der Stange 12 ist ein Hebelwerk angelenkt,, welches mit einem Absperrorgan 11 in der Zuleitung 2 in Verbindung gebracht ist 9" und den Querschnitt der Leitung 2 in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in der Schleuse beeinflußt. Durch den Schwimmer 10 wird in Verbindung mit dem Schwimmerventil 5 eine in der zeichnerischen Darstellung gekennzeichnete konstante Fallhöhe h eingehalten, durch welche erfindungsgemäß die Flüssigkeit dem Unterdruckgefäß in konstanter Leistung in der Zeiteinheit entnommen wird. Der durch die Fallhöhe h bestimmte '<><> Unterdruck läßt sich gegebenenfalls verändern, falls der Betrieb es erfordert. Zu diesem Zwecke wird lediglich der Schwimmer 10 gegenüber der Stange 12 verstellt. Man kann femer die gleiche Wirkung durch Verschie- «°5 bung der Flüssigkeitsschleuse in senkrechter Richtung herbeiführen. In diesem Falle wird zweckmäßig die Zuleitung? in ihrem unteren Teil beweglich ausgeführt.

Die neue Einrichtung ermöglicht ein einfaches, fortlaufendes Arbeitsverfahren und erfordert nicht mehr eine besondere Wartung wie vorbekannte Errichtungen, bei welchen die Leistung der Flüssigkeitspumpen fortgesetzt einer Nachprüfung unterzogen werden mußte. Es fallen sämtliche Pumpen oder Regierungsieinrichtungen weg, mit denen die Leistung der Pumpen eingestellt wird.

Die größtmögliche Fallhöhe/z liegt in bekannter Weise annähernd bei etwa lom. Man hat jedoch gefunden, daß es zur erfolgreichen Durchführung des neuen Verfahrens

derartiger Höhen nicht bedarf, daß vielmehr gute Ergebnisse bereits' bei h = 3 m erreicht " ■werden.

Bei der Inbetriebnahme wird in der Weise vorgegangen, daß zunächst der Unterdruckbehälter durch die Luftpumpe 4 auf den vorgeschriebenen Unterdruck gebracht wird, bis daß die Füllung vorgenommen ist. Ist dieses geschehen, so hat die Luftpumpe 4 nur noch die ausgeschiedenen Gase ständig zu entfernen unter dem Einfluß des im Behälter erzeugten Unterdruckes. Dabei soll die Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter erst dann erfolgen, wenn dieser bis zu dem vorgeschriebenen Flüssigkeitsstand angefüllt ist. Erst dann wird zweckmäßig das Ventil 9 in der Falleitung7 eröffnet.

Soll nur eine kurzzeitige Behandlung der Flüssigkeit mit Unterdruck vorgenommen werden, so kann der Behälter 3, der mit Rücksicht auf Strahlungsverluste isoliert auszuführen ist, sogar als einfaches Rohr von geringem Durchmesser ausgebildet sein, und es steht frei, mehrere derartiger Rohrkörper parallel oder hintereinandergeschaltet anzuordnen, falls die Zeitdauer verlängert werden soll.

Soll der Kühler 13 als einfacher Berieselungskühler ausgebildet werden, so kann er unmittelbar unter der Schleuse Aufstellung finden. Handelt es sich jedoch um einem der bekannten geschlossenen Kühler, denen ein gewisser Durchflußwiderstand eigen ist, so muß der Kühler entweder entsprechend tiefer Qunter der Schleuse angeordnet werden, odfer es muß in der Verbindungsleitung 14 noch eine weitere Förderpumpe vorgesehen werden. Es kann ferner- von neuzeitlichen Wärmeaustauschern Gebrauch, gemacht werden, die eine Vereinigung der Einrichtungen 1 und 13 darstellen und in denen ein Wärmeaustausch zwischen der anzuwärmenden und abzukühlenden Flüssigkeit stattfindet.

Auch kann es zweckmäßig sein, bei großen Höhenunterschieden zwischen dem Anwärmapparat 1 'und dem Unterdruckbehälter 3 ein Rückschlagventil in der Zuleitung 2 vorzusehen, so daß ein Abreißen der Flüssigkeitssäule mit Sicherheit vermieden wird.

In Abweichung von der gezeichneten An-Ordnung· kann 'die Regelung der dem Unterdruckbehälter 3 zuzuführenden Flüssigkeitsmenge auch in der Weise erfolgen, daß der Schwimmer ro in der Schleuse ein Regelventil in der Falleitung 7 betätigt. Die Schleuse 8 kann oben offen oder durch einen Deckel zum Schütze gegen Verschmutzungen abgedeckt sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Deckel 15 gasdicht vorzusehen. In diesem Falle kann die Flüssigkeit in der. Schleuse unter einen gewissen Gegendruck/; gesetzt werden. Dann ist der im Unterdruckbehälter herrschende Druck gegeben als Druckunterschied zwischen Fallhöhe ft und dem Gegendruck ρ in der Flüssigkeitsschleuse 8, d. h. h — p. Eine solche Einrichtung kann als weitere Möglichkeit zur Regelung der Durchflußmenge benutzt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Haltbarmachen von Flüssigkeiten, wie Milch, Sahne, Fruchtsaft o. dgl., mit einem Unter druckgefäß, in welchem der erwähnten Flüssigkeit Gase mittels Vakuums entzogen und durch leine Pumpe abgeleitet werden, gekennzeichnet durch ein wie ein Heberrohr wirkendes Fallrohr (7) und eine gegebenenfalls gasdicht unter beliebigen Unter- oder Überdruck zu setzende, in das Fallrohr (7) eingebaute Schleuse (8) mit einem den Zu- und Ablauf der Flüssigkeit, z.B. vom Unterdruckgefäß (3) mit Hilfe eines Ventils (ri) regelnden S chwimmer (r ο).^!

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen