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Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Sterilisieren von Lebensmittel-Konservendosen
Die Erfindung bezieht sich auf das Sterilisieren von Lebensmitteln in Konservendosen.
Die Sterilisation konservierter Lebensmittel geschieht dadurch, daß die verschlossenen
Dosen kontinuierlich durch eine umschlossene Atmosphäre aus Dampf oder einer Mischung
aus Dampf und einem nicht kondensierbaren Gas, z. B. Luft, in einem Autoklav hindurchgeführt
werden, der auf eine Temperatur im Bereich zwischen 115 und 130' C lange genug erhitzt
worden ist, um die Keime zu töten. Nach Durchführung der Sterilisation werden die
Dosen aus dem Autoklav entfernt. Da eine fortdauernde Wärmeeinwirkung nach Beendigung
der Sterilisation die Oualität der Lebensmittel beeinträchtigen kann, werden die
Dosen schnell abgekühlt, indem man sie entweder mit Wasser bespritzt oder in ein
Wasserbad taucht.
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Beim Verschließen sind lebensmittelhaltende Konservendosen fast nie
vollständig gefüllt, so daß zwischen dem Deckel der Dose und dem Doseninhalt ein
gewöhnlich als Kopfraum bezeichneter Raum verbleibt. Bei den meisten Verschlußmethoden
enthält der Kopfraum nicht nur Dampf, sondern auch Luft in wechselnder Menge. Deshalb
ergibt sich der Gesamtdruck im Kopfraum aus der Summe des Dampfdrucks des Doseninhalts
plus dem Druck der eingeschlossenen Luft plus dem Druck etwaiger sonstiger Gase,
die beim Verschluß
der -Dose mit eingeschlossen wurden oder sich
bei der Sterilisation entwickelt haben.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Behandlung
von Dösen, bei denen während des Verschließens mehrere nicht köndensierbare Gase
neben dem Dampf des flüssigen Doseninhalts im Kopfraum eingeschlossen worden sind.
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Beim Druckkochen von-Lebensmittel-Konservendosen steigt. der Gesamtdruck
innerhalb der Dose stark. an und dehnt diese aus. Je nach der Größe, demWerkstoff
und der Herstellungsweise derDose, insbesondere der Umfangsform des Dosendeckels,
hat jeder Dosentyp eine kritische Grenze für den Innendruck, die gewöhnlich als
Bombierungsdruck bezeichnet wird. Wenn der Innendruck in der Dose den auf ihr lastenden
Außendruck um den Bombierungsdruck übersteigt, dehnt sich die Dose über ihre Elastizitätsgrenze
aus und bleibt auf die Dauer verformt, meist am Dosendeckel und -boden in der Form
sogenannter Bornbagen. Solche Dauerverformungen beeinträchtigen nicht nur das Aussehen
der Dosen, sondern sind auch von einer Schwächung der Dosenfalze begleitet, so daß
Leckstellen entstehen, durch die Mikroorganismen in das Doseninnere gelangen und
den Doseninhalt verderben. -Insbesondere bei Dosen mit im Kopfraum eingeschlossenen
nicht kondensierbaren Gasen steigt der Innendruck bei Erhitzung auf Sterilisations-«
temperatur bis zur Beschädigung der Dosenkonstruktion. Während der eigentlichen
Sterilisation wird der Anstieg des Innendrucks weitgehend durch den Druck des Autoklavs
ausgeglichen. Wenn jedoch die Dose am Ende der Sterilisation aus dem Autoklav entfernt
wird, wie es bei endlosen Förderern stets der Fall ist, hört der schützende Gegendruck
des Autoklavs in einem Augenblick auf, in dem der Doseninhalt seine höchste- Temperatur
erreicht hat und der Innendruck der Dose sich an.seinem höchsten Punkt befindet.
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Es ist deshalb üblich, die Dosen nach dem Verlassen des Autoklavs
unter Druck zu halten. Zu diesem Zweck hat manüberdruckautoklaven mit geschlossenen
Kühlern entwickelt, in denen die Kühlflüssigkeit unter überdruck gehalten wird.
Zwar kann auf diese Weise das Bombieren der Dosen verhindert werden, jedoch sind
die Druckkühler dieser Art verwickelt gebaut und machen die Sterilisationsvorrichtung
kostspielig und umständlich. Außerdem können sie die Dosen in entgegengesetzter
Weise beschädigen; denn alle Dosen haben eine Dauerstandfestigkeitsgrenze für Außendruck,
die man gewöhnlich als Einbeuldruck bezeichnet und die ebenfalls von der Größe,
dem Werkstoff und der Herstellungsweise der Dose abhängt. Wenn der Außendruck auf
eine Dose den Innendruck um den Einbeuldruck übersteigt, kann die Dose zusammenfallen,
oder es zeigen sich flache Stellen an ihrer Seitenwand, die das Aussehen der Dose
beeinträchtigen und Leckstellen hervorrufen können. Während also der Druck auf die
Kühlflüssigkeit in einem überdruckautoklav dazu hinreichen kann, das Bombieren der
Dosen in ihrem erhitzten .Zustand am Kühlereinlaß zu verhindern, kann er am Ende
der Kühlperiode übermäßig sein, weil sich die Dosen beim Durchlauf durch den Kühler
ständig abkühlen und an Innendruck verlieren. Außerdem erhöht hoherAußendruck bei
niedrigemInnendruck die Gefahr, däß verdorbenes Kühlwasser durch kleine Leckstellen
an den Dosenfalzen in das Doseninnere sickert.
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Es hat sich deshalb oft als notwendig erwiesen, die Kühler in zwei
aufeinanderfolgende Teile zu unterteilen. Im ersten Teil wird auf die Kühlflüssigkeit
Überdruck ausgeübt, um das Bombieren der Dosen zu verhindern, während im zweiten
Teil unter Atmosphärendruck gekühlt und so das Einbeulen der Dosen beim weiteren
Durchgang durch den Kühler vermieden wird. Solche Teilkühlerkonstruktionen erhöhen
die Kosten und Zusammenbauschwierigkeiten der kontinuierlichen Sterilisiervorrichtung
weiterhin und machen sie vielfach unwirtschaftlich.
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Ziel der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu beheben.
Zu diesem Zweck wird an kontinuierlich arbeitenden Autoklaven ein Dosenauslaßventil
vorgesehen, das den Innendruck so schnell verringert, daß die Dosen ohne Gefahr
in offenen Kühlern gekühlt werden können.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Gesamtdruck
im Kopfraum verschlossener, auf Sterilisationstemperatur erhitzter Dosen wesentlich
höher ist als der Dampfdruck des flüssigen Doseninhalts, da sich darin neben Wasserdampf
nicht kondensierbare Gase befinden, insbesondere der Stickstoff der beim Verschließen
mit eingeschlossenen Luft und restlicher Sauerstoff oder Kohlensäure, die sich aus
dem Doseninhalt infolge der Hitze des Sterilisationsvorgangs bilden. Weiter beruht
die Erfindung auf der Erkenntnis, daß bei der.Einwirkung eines I%'-ühlmittels auf
den Kopfraum bei .Sterilisationstemperatur der Gesamtdruck der Gase im Kopfraum
in Sekunden auf etwa die Höhe des Dampfdrucks des flüssigen Doseninhalts sinkt und
nicht wieder auf schädlich hohe Werte steigt, wenn die Dose darauf ununterbrochen
weiter gekühlt wird. Wenn daher die Temperatur des Autoklavs auf eine Höhe eingestellt
wird, bei der der Dampfdruck des flüssigen Doseninhalts sicher unter dem Bombierungsdruck
bleibt, genügt die kurze Einwirkung eines Kühlmittels auf den Kopfraum der erhitzten
Dosen beim Verlassen des Autoklavs, um das darauffolgende Kühlen der Dosen in offenen
Kühlern zuzulassen, ohne daß Bombage auftritt, wenn sich der Übergang von der kurzzeitigen
Einwirkung des Kühlmittels auf den Kopfraum zum Normaldruckkühlvorgang praktisch
ununterbrochen vollzieht. Auf diese Weise wird die Druckkühlung in teilweise oder
ganz unter Überdruck stehenden Kühlern überflüssig.
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Der unerwartet schnelle und starke Rückgang des Gesamtdrucks im Kopfraum
bei Einwirkung eines Kühlmittels auf diesen Raum ist eine Folge der äußerst schnellen
Kondensation eines Teils des Wasserdampfes im Kopfraum, der nicht mit
gleicher
Geschwindigkeit aus dem flüssigen Doseninhalt trotz dessen höherer Temperatur ersetzt
werden kann, da sich die obenerwähnten nicht kondensierbaren Gase im Kopfraum befinden.
Die Drücke dieser Gase halten den Gesamtdruck im Kopfraum kurzzeitig oberhalb des
Dampfdrucks des flüssigen Doseninhalts, so daß aus dem Doseninhalt in dieser Zeit
keine Blasen aufsteigen können und der Ersatz des kondensierten Dampfes auf die
weit langsamere, allmähliche Oberflächenverdampfung beschränkt ist. Deshalb läßt
die Dampfkondensation durch Anwendung des Kühlmittels auf den Kopfraum den Kopfraumgesamtdruck
progressiv auf etwa die Höhe des Dampfdrucks des Doseninhalts sinken. Erst dann
kann die Blasenbildung im Doseninhalt wieder einsetzen, sie wird aber bald darauf
wieder aufhören, da sie den Gesamtdruck im Konservenkopfraum wieder über den Dampfdruck
des Doseninhalts ansteigen läßt. Somit wird sich der Gesamtdruck im Kopfraum etwa
auf die Höhe des Dampfdrucks des Doseninhalts einstellen, der unterhalb des Bombierdrucks
liegt, da die Sterilisationstemperatur, wie gesagt, entsprechend der Dauerstandfestigkeit
der Dosen eingestellt ist. Solange die Dose ununterbrochen gekühlt wird, wird der
Kopfraumdruck nicht wesentlich über die Dampfdruckhöhe steigen, sondern mit dem
Dampfdruck des Doseninhalts mit dessen zunehmender Abkühlung fallen. Ist der Kopfraumdruck
so weit herabgedrückt, so kann die Dose unter Atmosphärendruck weiter abgekühlt
werden, ohne. daß sie durch Überinnendruck beschädigt werden kann.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i ein Diagramm der Druckverhältnisse in einer verschlossenen
Dose am Ende der Sterilisation Fig.2 ein Diagramm mit einer Kurve, aus der die Wirkung
des Kühlverfahrens gemäß der Erfindung auf die Druckverhältnisse in. der Dose nach
Fit'-. i abzulesen ist, Fig.3 einen Schnitt durch den Autoklav mit einer bevorzugten
Ausführungsform einer Zusatzeinrichtung zur praktischen Ausführung der Erfindung.
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Fig. i zeigt eine Metallkonservendose 5 mit einer Füllung aus in Salzwasser
eingelegten Getreidekörnern bis zu einer Höhe, die einen Kopfraum 6 von etwa 12
mm vom Ende des Doppelfalzes bis zum Flüssigkeitsspiegel freiläßt. Im Kopfraum 6
befindet sich Dampf und nicht kondensierbares Gas, vor allem Luft. Der Bombierdruck
der Dose liegt bei etwa 1,75 at. Wenn die Dose bei etwa 75'° C verschlossen
worden ist, entwickelt sich ein Druck von etwa 2,25 at innerhalb der Dose, wenn
diese einer gesättigten Dampfatmosphäre bei einer Sterilisationstemperatur von 125"
C ausgesetzt wird. Von diesem Druck sind etwa 1,40 at auf den Wasserdampf zurückzuführen,
der Rest auf das nicht kondensierbare Gas. Wird Dampf, wie vorbeschrieben, als Aufheizmittel
verwendet, so beträgt der Druck der Autoklaven ebenfalls etwa i,4o at, so daß der
Differenzdruck auf die Dose nur etwa o,85 at oder erheblich weniger als der Bombierdruck
beträgt. Bei der Herausnahme an die Außenluft würde die Dose aber fast augenblicklich
bombieren. Deshalb wird die Dose gemäß der Erfindung beim Herausnehmen aus dem Autoklav
wenige Sekunden lang mit kaltem Wasser in Berührung gebracht. Dadurch kondensiert
ein, Teil des Wasserdampfes im Kopfraum, der nicht mit gleicher Geschwindigkeit
aus der erhitzten Flüssigkeit in derDose ersetzt werden kann, da die nicht kondensierbaren
Gase auf die Flüssigkeit einen Druck ausüben, der den Gesarritdruck eine gewisse
Zeit lang über dem Dampfdruck des Doseninhaltes hält und die Bildung von Blasen
verhindert. Infolge der gegenüber der Verdampfung schnelleren Kondensation fällt
der Gesamtdruck im Kopfraum schnell auf etwa die Höhe des Dampfdrucks der heißesten
Stellen des flüssigen Doseninhaltes ab, der im genannten Beispiel höchstens 1,4
at beträgt und damit das Bombieren ausschließt.
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In Fig. 2 ist der Gesamtdruck im Kopfraum der Dose 5 im Verhältnis
zu der nach Sekunden bemessenen Zeit aufgezeichnet. Die Linie a bezeichnet den Höchstdruck
in der Dose am Ende des Sterilisiervorgangs, der, wie in obigem Beispiel. etwa 2,25
at beträgt. Die untere, absteigende Kurve b bezeichnet den Verlauf des Dampfdrucks
des heißesten Teils des Doseninhalts während des Herabkühlens von der Sterilisiertemperatur
von i25° C, bei der der Dampfdruck 1,4 at beträgt. Die waagerechte Linie c bezeichnet
den Bombierdruck im Kopfraum und zeigt durch ihren steilen Abfall, wie schnell der
Gesamtdruck in der Dose bei Anwendung des Kühlmittels abnimmt. Gemäß der gestrichelten
senkrechten Linie e fällt er in wenig mehr als 2 Sekunden fast auf die Höhe b des
Dampfdrucks des Doseninhalts ab, der wiederum weit unter der Linie c liegt. Wird
ununterbrochen weitergekühlt, so kann der Kopfraumdruck nicht nur auf dieser geringen
Höhe gehalten, sondern allmählich mit kühler werdendem Doseninhalt noch weiter gesenkt
werden.
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Beim Kühlen der Dose gemäß der Erfindung muß diese daher nur während
der kurzen Zeit vor dem Bombieren geschützt werden, bis der steile Abfall der Kurve
d die Linie c erreicht hat, worauf die Kühlung an der Atmosphäre vollendet werden
kann. Praktisch wird. dieser Schutz dadurch erreicht, daß man die Dose mit einem
Mantel kömprimierter Luft umgibt, während die Vorkühlung stattfindet. Diese Schutzatmosphäre
muß in oder kurz vor dem Zeitpunkt der Einwirkung des Kühlmittels angewandt werden,
da das Kühlmittel den vorher schützenden Dampfmantel im Sterilisator schnell zum
Kondensieren bringt. Die Druckluftatmosphäre verflüchtigt sich automatisch nach
der Vorkühlung, wenn die Dose in den offenen Kühler entsprechend der gestrichelten
senkrechten Linie f in Fig. 2 gelangt.
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Die Zeitdauer der Einwirkung des Vorkühlmittels schwankt beträchtlich
je nach der Größe der Dosen, der Sterilisiertemperatur und der Art des
zu
konservierenden Lebensmittels, ist aber in jedem Fall sehr kurz. Bei kontinuierlicher
Sterilisation im Temperaturbereich zwischen 115 und 130°`C braucht diese Zeit bei
den meisten gängigen Dosengrößen 2o Sekunden nicht zu überschreiten und sinkt mitunter
bis zu 1/2 Sekunde. Die Temperatur des Vorkühlmittels ist ohne wesentliche Bedeutung.
Bei der Kurve d in Fig.2 handelt es sich um Wasser mit einer Temperatur von etwa
2o'°' C. Infolge des durch die Erfindung erreichten schnellen Druckabfalls erübrigt
sich die verwickelte, kostspielige Druckkühlvorrichtung, die man bisher für unentbehrlich
zur kontinuierlichen Sterilisation angesehen hat. Es genügt, ein Kühlmittel auf
den Kopfraum der Dosen einwirken. zu lassen, während sie das Auslaßventil aus denn
Autokläv passieren.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 werden verschlossene; aus Metall bestehende
Lebensmittel-Konservendosen kontinuierlich durch einen Autoklav A geführt, von dem
sie durch ein Umlenkventil B in einen offenen Kühler C unter Atmosphärendruck geschleust
werden: Der Autoklav kann von an sich bereits vorgeschlagener Konstruktion sein
und aus einem geschlossenen Gehäuse 1o zylindrischer Form bestehen, dessen Innenwand
einen schneckenförmig verlaufenden Flansch 11 geringer Tiefe und etwas größerer
Steigung als die Höhe der zu behandelnden Dosen aufweist. Gleichachsig mit dem Gehäuse
1o ist ein Gestell 12 drehbar darin gelagert, das aus mehreren Rädern 14 auf einer
gemeinsamen, Antriebswelle 15 besteht und auf seinem Umfang mehrere parallele Winkelstangen
16 trägt. Die Winkelstangen haben kurze Radialflansche 17, die sich bis dicht an
den Schnekkengang 11 heran erstrecken und in etwas größerem Abstand voneinander
als der Durchmesser der zu behandelnden Dösen angeordnet sind.
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Es sind Mittel zur Erzielung und Erhaltung einer Sterilisieratmosphäre
gewünschter Temperatur im Gehäuse 1o vorgesehen, z. B. das angedeutete, thermostatisch
geregelte Dampfzuführrohr 19.
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Die geschlossenen Konservendosen werden mittels eines nicht dargestellten
Ventils in den Autoklav eingeführt, der sie an einem Ende des Gehäuses 1o in zeitlich
bemessenem Abstand zwischen die Flansche 17 des beständig umlaufenden Gestells 12
fallenläßt. Das Gestell 12 dreht sich in der Richtung des Anstiegs des Schneckengangs
11, also bei der Darstellung nach Fig. 3_ im UhVzeigersinn. Die zwischen den Flanschen
17 liegenden Dosen werden durch den Schneckengang allmählich in axialer Richtung
verschoben, so daß sie den Autoklav von einem zum anderen Ende des Gehäuses 1o in
dem Schneckengang passieren. Die Dauer der Einwirkung der Sterilisieratmosphäre
wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der sich das- Gestell 12 dreht.
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Die Sterilisierzeit und -temperatur hängen voneinander, der Art des
zu konservierenden Lebensmittels und der Größe der Dosen ab. Je größer die Sterilisierdauer
ist, desto geringer kann die Sterilisiertemperatur sein, und umgekehrt. Gemäß der
Erfindung muß die Sterilisiertemperatur so gewählt sein, daß -der Dampfdruck des
flüssigen Dosen-Inhalts den Bombierdruck der betreffenden Dose nicht übersteigt.
Beispielsweise kann die 2,5"-Dose 5 gemäß der Zeichnung einem Druckunterschied von
175 at des Innendrucks über den Außendruck widerstehen, ohne auszubeulen. Besteht
der Flüssigkeitsgehalt der Konserve aus schwacher Salzlauge, so kann diese auf etwa
13o° C erhitzt werden, bevor ihr Dampfdruck 1,75 at erreicht. Die Temperatur
im Autoklav mu.ß deshalb auf unter 13&'C eingestellt werden, die obere Temperaturgrenze
liegt also oberhalb der gewöhnlich zu diesem Zweck angewandten Temperaturen.
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Am Ende des Schneckenganges im Autoklav A führt ein drehbar im Gehäuse
1o angebrachter Sternradmechanismus 25 die Dosen durch eine Öffnung :26 des Gehäuses
zu einem Umleitventil B zur Umschleusung der Dosen von Autöklav A mit geringstem
Druckverlust zum Kühler C. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
besteht das Ventil aus einem zylindrischen Außengehäuse 3o" das mit dem Innern sowohl
des Autoklavs A wie des I#,'-ühlers C in Verbindung steht und von den Außenwänden
beider Teile getragen wird. In dern.Gehäuse 30 ist ein Läufer 31 in Form
eines Sternrades fest auf einer waagerechten Triebwelle 32 montiert, die beständig
entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft (s. Fig. 3). Die Stellen 33 des Läufers 31 bilden
eine endlose Folge von Taschen 3q., die je eine Dose aufnehmen.
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Gemäß der Erfindung sind im Ventil Mittel vorgesehen, um die Dosen
zu kühlere und ihren Übergang in den Kühler C gefahrlos zu gestalten.
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Bei der Umleitung der Dosen durch den Läufer 31 vom Autoklavgehäuse
1o zu einer Tasche 34 steht die Dose noch unter dem Druck der Sterilisieratmosphäre.
Selbst wenn die Tasche 34 so weit umgelaufen ist, daß das Gehäuse 3o des Umleitventils
B sie vollständig von der Kochkammer abschließt, schützt die in der Tasche mitgerissene
Dampfatmosphäre die Dose noch vor dem Bombieren.
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Kurz nachdem die Verbindung zwischen der Kochkammer und der Tasche
34. abgeschnitten ist, tritt die Tasche in eine Kammer 35 ein, die sich längs des
Umfangs des Läufers erstreckt und durch eine Außenerhöhung in der zylindrischen
Wand 36 des Ventilgehäuses 30 gebildet wird. Die Kammer ist durch einen lösbaren
Deckel 37 abgedeckt. In dem Deckel ist der Einlaß eines Luftzuführrohres
39 vorgesehen, durch das Druckluft aus einem Verteiler 40 in die Kammer 35
gelangt. Gleichachsig mit dem Ende des Luftrohres 39 läuft ein Druckwasserrohr 41
von einem Verteiler 42 in die Kammer 35 und ist dort an ihrem Ende mit einer Spritzdüse
43 versehen. In der Kammer 35 wird die vorläufige Dampfschutzatmosphäre um die Dosen
durch eine Druckluftschutzatmosphäre ersetzt, die sich während der Vorkühlung gemäß
der Erfindung hält: Der feine Kaltwasserstrahl aus dem Rohr 41 in die Kammer 35
bewirkt eine Teilkondensation des Dampfes in den Taschen 34 und schafft damit Raum
für den Zufluß von Druckluft aus dem Rohr 39. Der Durchmesser des Druckluftrohres
und
der Druck der Luft müssen groß genug sein, um Luft entsprechend der Kondensationsgeschwindigkeit
des Dampfes zuzuführen. Versuche haben gezeigt, daß bei einem Durchmesser des Druckluftrohres
.l.0 von 5 cm oder mehr ein Luftdruck von 0,07 at über dem Druck in der Kochkammer
io einen sicheren und schnellen Ersatz der Dampf- durch eine Druckluftatmosphäre
gewährleistet. Nachdem sich dieser Vorgang vollzogen hat, gelangt die Tasche mit
der Dose in eine weitere Kammer 5o, die sich längs des Umfangs des Läufers 31 erstreckt.
Die Kammer 5o erstreckt sich um einen größeren Teil des Umfangs des Sternrades 31
als die Kammer 35 und wird gleich dieser von einer offenen Außenerhöhung in der
Zylinderwand 36 des Ventilgehäuses 30 gebildet, die von dem lösbaren Deckel
51 abgedeckt ist. In dem Deckel befindet sich der Einlaß 52 eines Luftzuführrohres
53, aus dem Druckluft vom Verteiler 4o in die Kammer 5o gelangt, um die Druckluftschutzatmosphäre
zu erhalten. Weiter befindet sich in dem Deckel der Einlaß 54 eines Wasserrohres
55, durch das Wasser aus dem Verteiler 4.2 in die Kammer 5o gelangt und gegen die
Oberteile der durchlaufenden Dosen spritzt. Um einen schnellen Kühlwasserzufluß
zu sichern, gelangt das Wasser unter wesentlich größerem Druck in die Kammer als
dem Druck im Luftverteiler 4o. Ein Wasserdruck von 0,7 at über dem Luftdruck
hat sich als wirksam erwiesen.
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Um die Kammer 50 vor Überdruck zu schützen, führt eine Öffnung
58 im Deckel 51 zu einem Überdruckrohr 59 mit einem verstellbaren überdruckventil
6o. In dem Luftzuführrohr 53 befindet sich ein Regelventil 53a. -Wie Versuche
gezeigt haben, ist der Druck in der Kammer 5o richtig, wenn das Überdruckventil
6o bei einem Druck von etwa o,15 at über dem Druck im Luftverteiler .4o anspricht.
-Infolge der Lage der Kammern 35, 50 längs dem Oberteil des zylindrischen Ventilgehäuses
30 werden hauptsächlich die Oberteile der durchlaufenden Dosen dem Kühlwasser
aus den Einlässen der Rohre 41, 55 ausgesetzt. Die Lage der Kammer So jenseits des
Höchstpunktes des Umlaufs der Taschen 34. verhindert die Ansammlung von Kühlwasser
an einer Kante der Kammer 5o. Dadurch kann kein kaltes Wasser in einer Richtung
durchsickern, die der Umlaufrichtung der Dosentaschen 34. entgegengesetzt ist, und
vorzeitige Kondensation der Dampfatmosphäre um die Dosen wird vermieden.
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Die Zeitdauer der Vorkühlung hängt von der Betätigungsgeschwindigkeit
des Autoklavs und dem Abstand zwischen dem Punkt des ersten Kühlwasseraufpralls
und dem Punkt ab, an dem die Taschen 34 mit der Auslaßöffnung 65 des Ventilgehäuses
30 in dessen linkem unterem Teil in Linie liegen. Durch die Öffnung 65 steht
das Umleitventil mit dem Kühler C in Verbindung, und durch sie entweicht die Druckluftatmosphäre
in der Tasche sofort. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 umfaßt der gesamte Abstand
etwa acht Taschen im Läufer 31. Wenn der Autoklav mit einer Geschwindigkeit von
z. B. ioo Dosen je Minute betrieben wird, braucht jede Dose 4.,8 Sekunden zum Durchfahren
des Vorkühlteils des Umleitventils B und wird während dieser Zeit vorgekühlt, was
weitaus hinreicht, um den Kopfraumgesamtdruck, auf die Höhe des Dampfdrucks der
Konserve zu verringern. Beträgt der Durchsatz des Sterilisators qoo Dosen je Minute,
so verringert sich die Vorkühlzeit auf etwa 1,2 Sekunden, was ebenfalls meist zur
Verhinderung des Bombierens ausreicht.
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Nach dem Durchlauf durch den Vorkühlteil fallen die Dosen durch die
Auslaßöffnung 65 in den Kühler C. Der Kühler ist von ähnlicher Bauart wie der Autoklav
A. Er umfaßt ein Gefäß mit einem zylindrischen Außengehäuse 71 mit innerem Schneckengang
72, in dem ein Gestell 73 drehbar gelagert ist. Das Gestell wird von einer Mehrzahl
von Rädern 7.I auf einer gemeinsamen Antriebswelle 75 gebildet. An den Rädern 7.4
sind Winkeleisen 76 starr befestigt, deren Radialflanschen 77 in Umfangsrichtung
der Räder in etwas größerem Abstand als dem Durchmesser der zu behandelnden Dosen
voneinander liegen. Die durch die Öffnung 65 fallenden Dosen werden von den Räumen
zwischen benachbarten Flanschen 77 des Gestells 73 aufgenommen, das beständig im
Uhrzeigersinn umläuft und die Dosen auf kürzestem Weg in das Kühlwasserbad im Gefäß
71 befördert, wie durch die Linie 8o angedeutet. Geeignete Mittel, z. B. ein weiteres
nicht dargestelltes Sternrad, sorgen für die sichere Entfernung der Dosen aus den
Taschen 34. und verhindern ihre Rückkehr in die Taschen beim Rückprall vom Kühlergestell.
Zwischen den Flanschen des Gestells werden die Dosen längs des Schneckenganges 72
durch das Kühlwasserbad von einem zum anderen Ende des zylindrischen Gefäßes 71
befördert, wo sie in geeigneter Weise auf ein Förderband zur Weiterbehandlung durch
Trocknen und Etikettieren gelangen.
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Infolge der Vorkühlung erübrigt es sich, die Kühlflüssigkeit im Gefäß
71 unter Überdruck zu halten, um übermäßigen Innendruck in den Konservendosen zu
verhindern. Es ist jedoch vorteilhaft, daß sich die Stelle, an der die Taschen 34
zu der Öffnung 65 und damit an die Außenatmosphäre gelangen, oberhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels
befindet, so daß sich eine kurze Pause zwischen der Entspannung der schützenden
Druckluftatmosphäre um die Dosen und dem vollen Eintauchen der Dosen in das Kühlwasser
ergibt. Weiter empfiehlt es sich, die Dosen beim Fall aus den Taschen 34 auf das
Kühlergestell 73 etwas zu bewegen, um die Verdampfung der Flüssigkeit in der Dose
zu beschleunigen, ohne daß das bis zur Blasenbildung getrieben wird. Zu diesem Zweck
ist ein Wasserrohr 8i im Gefäß 71 oberhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels vorgesehen,
aus dem kaltes Wasser gegen die Dosen beim Fall durch die Öffnung 65 und Weitertransport
in das Wasserbad gesprüht wird, so daß der Kühlvorgang von dem Augenblick der Beseitigung
der Druckluftschutzatmosphäre an nie unterbrochen wird. Fortlaufend erneuerte Wassersprühnebel8a
können ferner längs des Oberteils
des zylindrischen Gefäßes 70 oberhalb
des Wasserspiegels.8o vorgesehen sein, um die Dosen auch im Oberteil des Schneckengangs
durch den Kühler C zu kühlen.
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Das-beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung macht die Verwendung
von Druckkühlern in Verbindung mit kontinuierlichen Autoldaven überflüssig und ermöglicht
damit eine ganz erhebliche Ersparnis an Einrichtungs- und Betriebskosten. Die Erfindung
ist nicht auf die angeführten Zahlenbeispiele beschränkt, ebensowenig auf die dargestellte
und beschriebene Ausführungsform eines Vorkühlventils.