-
Druckkocher mit Flüssigkeitsfüllung zum Sterilisieren von gefüllten
Konservendosen Die Erfindung betrifft einen liegenden Druckkocher zum Sterilisieren
von gefüllten Konservendosen unter Druck,durch Flüssigkeit, die in einem zur Aufnahme
:der Dosen .dienenden Kochbehälter zum Zweck des Sterilisierens mittels Dampf erhitzt
wird. Zweckmäßigerweise werden als Flüssigkeit Wasser und demgemäß als Heizdampf
Wasserdampf benutzt.
-
Es sind -bereits Druckkocher zum Sterifsieren von gefüllten Konservendosen
u. dgl. mit Flüssigkeitsfüllung bekannt, die durch ein regelbar belastetes Überlaufventil
mit einem Biebälter in Verbindung stehen, :der während und nach der Sterilisierung
Heißwasser aufnimmt. Es ist auch bekannt, daß derartige Kocher mit einem Druckausgleicher
in Form eines kleinen, außen amDruckbehälter angeordneten Zylinders zu verseben
sind, in dem Luft,durch Hineinströmen vonDruckwasser aus dem Kocher komprimiert
wird und aus dem das Druckwasser frei in :den Kocher zurückströmen kann. Die Sterilisierung
in :derartigen Druckkochern arbeitet jedoch sehr hart, also mit plötzlichen, sehr
schwer regelbaren Druckschwankungen, da die Regelung des Kocherdruckes während der
Sterilisierung nur schwer einwandfrei durchzuführen ist.
-
Erfindungsgemäß sind von dem Kochraum im Deckel und/oder Boden im
nachfolgenden als Druckregelkammer bezeichnete Räume abgeteilt, die nur an ihrem
Boden mit dem Kochraum verbunden sind. In ihren oberen Teilen stehen sie nach einem
weiteren Vorschlag der Erfindung mit einer Druckgas
- oder Dampfquelle
über eine mit einer Absperrvorrichtung versehene Leitung in Verbindung. Auf diese
Weise ist stets eine Regelung des Druckes in dem Kochbehälter unabhängig von der
Temperatur ,der :zum Steril:isi@eren benutzten Flüssigkeit möglich. Dadurch, daß
nur ein Teilraum des Inneren des Kochbehälters für die Druckregelung ausgenutzt
wird, sind nur.geringe Mengen von Druckgas oder unter Druck stehendem Dampf notwendig,
um jeweils den Druck im Behälter auf den. gewünschten Wert zu bringen. Zweckmäßigerweise
ist der Deckenraum der Druckregelkammer mit der Heizdampfleitung verbunden, so daß
also der sowieso zur Verfügung stehende Heizdampf als Mittel zur Beeinflussung des
Druckes innerhalb des Kochbehälters benutzt wird. Die Maßnahme, nur einen Teilraum
des Inneren .des Kochbehälters für die Druckregelung -auszunutzen, hat hier noch
den besonderen Vorteil, daß dieser Teilraum nur eine verhältnismäßig geringe Oberfläche
.hat, so daß der für ,die Druckregelung benutzte Dampf nur in geringem Maße nnederschläge,
Ida ja auch :die Temperatur des zum Sterilisieren: benutzten Wassers sich nur wenlig
von der Temperatur des Hiaiwd(ampfes, im allgemeinen unterscheidet.
-
Um plötzliche Druckänderungen innerhalb des Kessels zu vermeiden,
ist bereits dieAnordnung von Behältern bekannt, deren Unterseite mit dem Inneren
des Kessels in. Verbindung steht und deren Obersieite mit Luft angefüllt ist, die
als Puffer bei plötzlichen Druckänderungen dient und den Übergang von einem Druckzustand
zu einem anderen Druckzustand abdämpft. Derartige Behälter wirken also wie die @beispielsweise
bei Pumpen bekannten Druckwindkessel. Erfindungsgemäß sind weitere zur Sterilisation
nicht benötigte Räume des Kochbehälters, die im nachfolgenden als Druckausgleichskammern
bezeichnet sind, von seinem Kochraum durch Trennwände abgeschieden, .die nur an
ihrer Oberseite eine Verbindung zwischen Kochraum und Druckausgleichskarnmern frei
las-sen. Je nach den besonders vorliegenden Verhältnissen können auf diese Weise
eine Druckausgleichskammer oder mehrere Druckausgleichskammern vorgesehen sein.
DerVorteil derErfindungsmaßnahme besteht darin, daß bisher nicht .ausgenutzte Räume
des Kochbehälters einem nützlichen Zweck dienen, für den bisher besondere Vorrichtungen.
vorgesehen werden mußten. Die Trennwand zwischen Druckausgleichskammern kann dünn
gehalten werden, da ja auf beiden Seiten der Trennwand der -gleiche Druck herrscht.
-
Zweckmäßigerweise werden als Druckregelraum und als Druckausgleich.sraum
oder -Ausgleichsräume der Boden- und Ader Deckelraum des Kochbehälters ausgenutzt.
Der Boden und. Deckel des Behälters müssen zur Aufnahme des Innendruckes gewölbt
sein; die von ihnen eingeschlossenenRäume nahmen bisher nur Sterilisationswasser
.auf, ohne irgendeinem nützlichen Zweck zu dienen.
-
Vorzugsweise wird bei Beginn der Sterilisation der Kochbehälter aus
einem unter Druck stehenden Speich1erhehälter mit 'heißer Flüssigkeit angefüllt,
die nach Beendigung des Sterilisierens durch unter Druck stehende kalte Flüssigkeit
in den Speicherbehälter zurückgedrückt wird. Hierbei ist erfindungsgemäß in Höhe
des Wasserspiegels, der in ,dem Kochbehälter während des Sterilisierens herrschen
soll, die Ausgangsöffnung einer mit einer Absperrvorrichtung versehenen Ablaufleitung
angeordnet. Beim Anfüllen des Kochbehälters. mit heißer Flüssigkeit von unten her
wird die in dem Kochbehälter befindliche Luft in, seinem oberen Teil !zusammengedrückt.
Man läßt nun beim Anfüllen .des Kochbehälters mit ',heißer Flüssigkeit die Ablaufabsperrvorrichturng,
die in der Höhe des gewünschten Wasserspiegels angeordnet ist, so lange etwas offen,
bis aus dieser Öffnung keine Luft, sondern nur noch Wasser fließt. Nachdem jetzt
die Absperrvorrichtung vollständig geschlossen ist, trägt jede darüber hinaus dem
Kochbehälter zugeführte Dampf- oder Wassermenge zizr Erhöhung des Druckes bei, ,durch
den weiter das Luftpolster oberhalb .des Sterilisationswassers zusammengedrückt
wird.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter
Darstellung.
-
Fig. i time Ansicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kochbehälter,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kochbehälter nach Linie II-II oder Fig. i, Fig.
3 einen Längsschnitt durch denKochbehälter nach Linie III-III der Fig. 2, Fig.4
einen waagerecht liegenden Längsschnitt .durch .den Kochbehälter nach Linie IV-IV
der Fig. 2.
-
Der Kochbehälter ist auf bekannte Weise als zylindrische Trommel i
mit einem Boden :2 und einem abnehmbaren Deckel 3 ausgebildet. Der Behälter dient
zur Aufnahme von Wagen 4, 5, 6, die auf einer Bahn 7 in den Behälter, nachdem der
Deckel 3 abgenommen ist, hineingerollt werden und als Träger für eine gewisse Anzahl
von Konservendosen dienen. Im Ausführungsbeispiel sind diese Wagen, wie insbesondere
aus der Fig.2 hervorgeht, an den Seiten rund ausgebildet, um soweit wie möglich
dem zylindrischen Querschnitt des Behälters angepaßt zu sein. Unter der Fahrbahn
7 sind zwei Siebrohranlagen angeordnet, und zwar eine Si"-bro'hranlage 8 für .den
Zutritt von heißem oder kaltem Wasser zu :dem Behälter und eine Siebrohranlage g
für den Zutritt von Heizdampf unterhalb der Wasseroberfläche. Beide Siebrohranlagen
sind so ausgebildet, ,daß eine möglichst gleichmäßige Verteilung des hinzutretenden
Strömungsmittels bewirkt wird. Oberhalb .des zur Aufnahme der Wagen 4, 5, 6 dienenden
Raumes ist eine weitere Siebrohranlage io für die Abführung .des Wassers aus dem
Behälter nach dem Sterilisieren angeordnet.
-
Kaltes Wasser strömt mit einem Druck von: 4 bis 5 atü einem Stutzen
i i zu, von ,dem aus das Wasser über eine Absperrvorrichtung 12 oder über eine Absperrvorrichtung
13 einer Leitung 14 oder einem Stützen 15 zufließen kann. Der Stutzen 15
steht über eineAbsperrvorrichtung 16, mit seinem Stutzen 17 und über eine Absperrvorrichtung
18 mit einem
Stutzen i9 in. Verbindung. Der Stutzen 17 ist mit der
Leitung 14 über eine Absperrvorrichtung 2o verbunden, während der Stutzen i9 mit
einer Leitung 14 über eine Absperrvorrichtung 21 in Verbindung steht. Von .dem Stutzen
15 führt eine Leitung 22 zu dem Siebrohr 8, während die Leitung 14 über eine Leitung
2g mit .dem Siebrohr io verbunden ist.
-
Mit 24 ist ein Sicherheitsventil bezeichnet, das in einen Behälter
entwässert.
-
Ein nicht gezeichneter Dampfheizkessel steht über eine Leitung 25,
in der Absperrventile 26 und 27 angeordnet sind mit dem Siebrohr g in Verbindung.
Wenn das !heiße Wasser aus .dem Speicherbehälter mit i25° zufließt, muß zweckmäßigerweise
der Druck des Heizdampfes 3 bis 4 atü sein. Das in die Leitung 25 eingeschaltete
Absperrventil 27 ist durch eine Leitung 28 überbrückt, in der ein Absperrventil
29 angeordnet .ist.
-
Der Deckelraum des Behälters ist durch eine Trennwand 30 von
dem zurAufnahme der Wagen 4, 5, 6 dienenden Kochraum abgeschlossen. Der auf diese
Weise in dem Deckel 3 abgetrennte Raum steht nur auf seiner Oberseite über eine
Öffnung 31
mit dem Kochraum in Verbindung. In ähnlicher Weise -ist der von.
.dem Deckel 2 eingeschlossene Raum über eine Trennwand 32 von dem Behälter abgeschlossen.
Dieser Raum steht jedoch mit dem Behälter über eine Öffnung 33 in Verbindung, die
an .der Unterkante der Trennwand 32 angeordnet ist. Von derDampfzuleitung 25 zweigt
eine Leitung 34 ab, in der ein Absperrventil 35 eingeschaltet ist. In allen Leitungen
sind Manometer und Thermometer angeordnet, insbesondere ist auch in der Leitung
23 ein Thermometer 41 vorgesehen, mit dessen Hilfe zu erkennen ist, wann mach dem
Sterilisieren die gesamte heiße Flüssigkeit aus dem Behälter entfernt worden ist
und nur noch kalte Flüssigkeit heraustritt. Von einer Stelle 37 des Behälters in
deren Höhe sich der Flüssigkeitsspiegel währenid des Sterililsierens befinden @soll,
geht eine Leitung 36 mit einer Absperrvorrichtung 38 aus. Der Raum am Boden 2 des
Behälters, .der .durch die Trennwand 32 von dem Kochraum abgeschlossen ist, ist
als Druckregelkammer4o bezeichnet, während der Raum am Deckel 3 des Behälters, .der
durch die Trennwand 30 von .dem Kochraum abgeschlossen ist, als Druckausgleichskammer
39 bezeichnet ist.
-
Die Erfindungsanordnung arbeitet auf folgende Weise: Nach der Beschickung
des Kochers und nach Schließen des Deckels 3 wird bei im übrigen geschlossenen Absperrvorrichtungen
die Absperrvorrichtung 18 geöffnet, so daß aus dem Speicher-Behälter heißes Wasser,
das etwa eine Temperatur von 125° hat, durch den Stutzen i9, die Leitung 22 und
das Siebrohr 8 in den Kochbehälter tritt. Das heiße, aus dem Speicherbehälter entnommene
Wasser steht unter überdruck, füllt den Kochbehälter und verdichtet die in ihm vorhandene
Luft auf etwa i atü. Sobald dieser gewünschte Druck erreicht ist, wird @die. Absperrvorrichtung
38 geöffnet, so daßdurch die Leitung 36 die überschüssige Luft bei Konstanthaltung
des Druckes von i atü in dem Kochbehälter so lange entweicht, bis Wasser austritt.
Dies ist ein Zeichen dafür, daß .der Heißwasserspiegel innerhalb des Kochbehälters
die gewünschte Höhe erreicht hat. Die Füllung des Kochbehälters ist jetzt beendet;
die Absperrvorrichtungen 18 und 38 werden geschlossen.
-
Nunmehr wird dem Inneren des: Kochbehälters durch Öffnen der Absperrvorrichtungen
26 und 27 und unter Umständen auch durch Öffnen der AbsperrvorrichtUng 29 Heizdampf
durch die Leitung 25 und Siebrohr 9 zugeführt. Auf diese Weise wird die Temperatur
des Wasserbades auf die für die Zwecke der Sterilisation erforderliche und gewünschte
Höhe gebracht. Nach Erreichen dieser Temperatur wird das Ventil 27 geschlossen und
die gewünschte Temperatur nur noch .durch mehr oder weniger starkes Drosseln .der
Absperrvorrichtung 29 gehalten. _ Die Luft oberhalb des Wasserspiegels und in der
am Deckel 3 angeordneten Druckausgleichskammer wird verdichtet. Die Druckausgleichskammer
braucht also nicht mit Wasser angefüllt zu werden, wodurch in wünschenswerter Weise
Wasser gespart wird. Der Wasserspiegel steigt auch in der Druckregelkammer 4o und
drückt die in ihrem Oberteil befindliche Luft mehr oder weniger stark zusammen.
Das bei .dem Sterilisieren entstehende Kondensat erhöht die in dem Kochbehälter
vorhandeneFlüssigkeitsmenge, so .daß auch derDruck im Kochbehälter während des Beheizens
der Flüssigkeit steigt. Durch mehr oder minder starkes Öffnender Ab-sperrvorrich.tung
35 wird der Druck in der Druckregelkammer 40 und damit der Druck im- gesamten Kochbehälter
im gewünschten Umfange geregelt. Durch -diese Druckregelung wird die Sterilisationswärme
im Kochbehälter reicht beei;nflußt. Dadurch, daß der Flüssigkeitsspiegel in der
Druckregelkammer 40 gering ist, wird auch nur wenig Dampf bei der Druckregelung
von der Flüssigkeit absorbiert. Falls derDruck während des Sterilisierens im Kochbehälter
zu hoch ansteigen sollte, kann er beispielsweise durch mehr oder minder starkes
Öffnen .der Absperrvorrichtung 38 vermindert werden.
-
Nach beendeter Sterilisation werden dieAbsperrvorrichtungen - 29 und
35 geschlossen. Durch Öffnen der Absperrvorrichtung 3 wird kaltes, unter Druck stehendes
Wasser dem Inneren des Kochbehälters zugeführt; das kalte Wasser, das von unten
her durch das Siebrohr 8 in den Kochbehälter tritt, drückt das heiße Wasser, ohne
sich mit ihm zu vermengen, durch ,das Siebrohr io und die nunmehr geöffnete Absperrvorrichtung
21 über den Stutzen i9 zum Speicherbehälter zurück. Das erwärmte Kühlwasser wird
nach Schließen der Absperrvorrichtung 2i und Öffnen der Absperrvorrichtung 2o in.
das Sil abgeleitet. Nachdem die gewünschte Kühltemperatur erreicht worden Ist, werden
(die Ab-sperrvorrichtungen 13 und 2o geschlossen, die Absperrvorrichtungen
16 und 38 werden geöffnet, so daß .das in dem Kochbehälter befindliche Wasser abfließen
kann. Die Sterilisation ist nunmehr beendet. Der Deckel wird geöffnet, die mit Dosen
gefüllten
Wagen werden aus dem Kochbehälter ausgefahren und nach
Schließen der Absperrvorrichtungen 16 und 38 kann der Kochbehälter von neuem mit
Konservendosen beschickt werden.