<Desc/Clms Page number 1>
Tauchkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tauchkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch. Solche Tauchkühler weisen in der Regel einen als doppelwandigen Hohlzylinder ausgebildeten Tauchkörper auf, dessen von den beiden Wandungen gebildeter Hohlraum vom Kühlmittel durchströmt wird. Innerhalb des Hohlzylinders befindet sich die zu kühlende Flüssigkeit, welche von an dieser Stelle angeordneten Fördermitteln, beispielsweise Förderflügeln oder Förderschnecken weiterbewegt wird. Diese Fördermittel erhalten ihren Antrieb von einem oberhalb des Tauchkörpers im
Tauchkühler angeordneten Motor, mit welchem sie über eine Welle verbunden sind.
Verschiedene Flüssigkeiten, vor allem Milch, sind nun gegen solche durch als Rührwerke wirkende
Fördermittel erzeugte Beschleunigung bzw. gegen grössere Strömungsgeschwindigkeiten empfindlich.
Milch enthält beispielsweise schwebende Fetttröpfchen, die sich normalerweise durch die Beschaffenheit ihrer Oberflächen nicht zu grossen Tropfen vereinigen. Wird jedoch die natürliche Oberfläche dieser
Fetttröpfchen zerstört, indem man die Fetttröpfchen beispielsweise stampft oder ihnen eine partielle
Beschleunigung erteilt, so buttert die Milch aus.
Es hat sich nun gezeigt, dass ein solches Ausbuttern der Milch leicht auftritt, wenn Tauchkühler herkömmlicher Bauweise verwendet werden, bei welchen im Inneren des Tauchkörpers ein den ganzen Querschnitt ausfüllender Propeller od. dgl. vorgesehen ist, der die Milch nach oben treibt. Hiezu kommt noch, dass dieser Propeller od. dgl. in der Regel von einem von der Industrie mit einer normalen Tourenzahl von 1300 Umdr/min gelieferten Motor angetrieben werden, so dass die Umfangsgeschwindigkeit eines Propellers, dessen Durchmesser praktisch dem Innendurchmesser des Tauchkörpers entspricht, zu gross ist. Durch eine solche Anordnung steigt die Milch nicht gleichmässig nach oben, sondern sie bildet einen axialen Hohlwirbel, der sich überdies mit Schaum füllt und buttert daher teilweise aus.
Der Weg, die Propellerflügel kleiner als den Innenradius des Tauchkörpers zu bemessen, ist nicht gangbar, da dadurch eine starke Wirbelbildung der zu kühlenden Flüssigkeit hervorgerufen würde, welche im Falle von Milch wieder ein Ausbuttern bewirkte. Man hat versucht die der Milch vom Propeller erteilte Drehbewegung und die hiedurch entstehende Wirbelbildung dadurch zu unterbinden, dass man oberhalb des Propellers Leitflächen an die Innenwand des Tauchkühlers anbrachte. Die Drehbewegung wird auch hiedurch ausgeschaltet und der Milch im wesentlichen eine Aufwärtsbewegung erteilt. Doch bewirkt dies nur eine verstärkte Ausbutterung. Die vom Propeller aufgewirbelte und schon geschlagene Milch schlägt nun ihrerseits gegen die Leitflächen, was die verstärkte Ausbutterung zur Folge hat.
Die Erfindung geht aus von einem Tauchkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, mit einem als doppelwandiger Hohlzylinder ausgebildeten kühlmitteldurchflossenen Tauchkörper und einer in diesem Hohlzylinder angeordneten, vorzugsweise aus Förderflügeln bestehenden Fördervorrichtung für die Förderung der zu kühlenden Flüssigkeiten, die mit einem oberhalb des Tauchkörpers angeordneten Motor über eine Welle verbunden ist, und besteht im wesentlichen darin,
<Desc/Clms Page number 2>
dass der Tauchkörper an seiner Innenwand eine Einschnürung aufweist und die Fördervorrichtung im
Bereich der Einschnürung angeordnet ist.
Dadurch, dass der Tauchkörper an seiner Innenwand eine
Einschnürung aufweist, verringert sich hinter dieser Einschnürung (gesehen in Strömungsrichtung) die
Geschwindigkeit der zu kühlenden Flüssigkeit durch die verhältnismässig plötzliche Durchmesser- vergrösserung, so dass die Flüssigkeit dann langsam und ruhig weiterströmt, wobei eine Wirbel- bzw.
Schaumbildung vermieden ist. Dadurch aber, dass die Fördervorrichtung im Bereiche der Einschnürung angeordnet ist, sind grosse Umfangsgeschwindigkeiten dieser Fördervorrichtung, beispielsweise durch grosse Flügellängen, vermieden, so dass im Falle von Milch auch dadurch einer Ausbutterung entgegengewirkt ist. Die zu kühlende Flüssigkeit strömt somit wegen des grossen Durchmessers des
Tauchkörpers vor der Einschnürung ruhig an diese heran, erhält kurzzeitig eine Beschleunigung durch die Fördervorrichtung und strömt hinter der Einschnürung ruhig wieder ab.
Die durch die Erfindung erzielte Wirkung wird gemäss einer Weiterbildung dadurch noch weiter verbessert, dass die Einschnürung zur Achse des als Hohlzylinder ausgebildeten Tauchkörpers exzentrisch angeordnet ist, da durch diese exzentrische Anordnung die Bildung eines Hohlwirbels noch mehr erschwert wird.
Zweckmässig geht die Einschnürung über eine Krümmung in die Innenwand des Tauchkörpers über, so dass auch auf diese Weise einer Wirbelbildung entgegengewirkt wird.
Die Anordnung einer Einschnürung im Tauchkörper kann auch zur Verbesserung der Kühlwirkung dadurch ausgenutzt werden, dass die Einschnürung als Hohlkörper ausgebildet ist und vom Kühlmittel durchströmt wird. Da die Einschnürung nach Art einer Rippe in den Innenraum des als Hohlzylinder ausgebildeten Tauchkörpers hineinragt, wird dadurch die für den Wärmeaustausch wirksame Oberfläche des Tauchkühlers vergrössert.
Dadurch, dass nun die beispielsweise aus Förderflügeln oder einer Förderschnecke bestehende
Fördervorrichtung im Bereich der Einschnürung angeordnet ist und daher kleine Abmessungen aufweist, ist die Reinigung derselben erschwert und es ist daher zweckmässig, die Fördervorrichtung samt ihrer Welle auf einfache Weise aus dem Bereich der Einschnürung entfernen zu können. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Welle der Fördervorrichtung mit der Abtriebswelle des zugehörigen Motors durch eine beide Wellen übergreifende, rohrförmige Kupplung verbunden ist. Diese rohrförmige Kupplung kann beispielsweise aus Polyamid bestehen.
Eine besonders günstige Ausbildung dieser Kupplung ergibt sich dann, wenn die rohrförmige Kupplung mit der Abtriebswelle des Motors fest verbunden ist und eine öffnung aufweist, in die ein mit der Welle der Fördervorrichtung verbundener, an seinem freien Ende umgebogener Federstab einführbar ist. Es braucht dann nur die Welle der Fördervorrichtung in die rohrförmige Kupplung eingeschoben und so lange verdreht werden, bis das abgebogene Ende des Federstabes in die Öffnung der rohrförmigen Kupplung einrastet. Beim Entkuppeln braucht lediglich das umgebogene Ende des Federstabes aus der Öffnung der rohrförmigen Kupplung herausgedrückt zu werden, und es kann dann die Welle der Fördervorrichtung aus dieser Kupplung herausgezogen werden.
Zweckmässig ist jedoch das freie Ende des Federstabes und/oder die öffnung an der der Drehrichtung abgewandten Seite abgeschrägt, so dass die Lösung der Kupplung durch Verdrehen der Welle des Fördermittels entgegen dem Drehsinn auf einfache Weise erfolgen kann. Dieses einfache Lösen der Kupplung wird noch dadurch unterstützt, wenn erfindungsgemäss die Öffnung in der rohrförmigen Kupplung nach der der Drehrichtung abgewandten Seite schräg ist.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäss ausgebildeten Tauchkühler in perspektivischer Ansicht und die Fig. 2 und 3 stellen den am unteren Ende des Tauchkühlers angeordneten Tauchkörper im Schnitt bzw. im Grundriss dar. Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Kupplung zwischen der Abtriebswelle des Motors und der Antriebswelle des Fördermittels.
Der in Fig. 1 dargestellte Tauchkühler besteht aus einem Tauchkörper welcher mit dem Kopf teil --10-- über die Zuleitung--12--des Kühlmittels und die Rücklaufleitung --13-- des Kühlmittels und über ein ein Thermoelement--14--enthaltendes Rohr verbunden ist. Im Kopfteil --10-- befindet sich der Antriebsmotor, dessen Abtriebswelle über eine Kupplung --9-- mit der Antriebswelle der Fördervorrichtung-3-verbunden ist.
Der Tauchkörper--l--ist als doppelwandiger Hohlzylinder ausgebildet und weist innen eine Einschnürung --2-- auf, welche exzentrisch zur Achse des Hohlzylinders angeordnet ist und sich im unteren Drittel des Tauchkörpers-l-befindet. Im Bereich der Einschnürung befindet sich die aus einem Propeller --3-- bestehende Fördervorrichtung, welche auf einem Achslager --11-- ruht.
Der obere Teil--5--der Innenwand des Tauchkörpers und der untere Teil--6--der
<Desc/Clms Page number 3>
Innenwand des Tauchkörpers sind im Bereich der Einschnürung nach innen gebogen und dort zusammengeschweisst. Die Einschnürung geht somit kurvenförmig in die Innenwand des Tauchkörpers über, so dass eine strömungstechnisch günstige Form entsteht. Ausserdem ist dadurch an der Stelle der Einschnürung der Hohlraum zwischen der Aussenwand des Tauchkörpers und der Innenwand-5 bzw.
6-des Tauchkörpers, in welchem sich das Kühlmittel befindet, vergrössert, so dass das Kühlmittel bis in den Bereich der Einschnürung gelangt. Es entsteht im Inneren des Tauchkörpers eine Art Rippe, durch welche die für den Wärmeaustausch wirksame Oberfläche vergrössert und somit der Kühleffekt verbessert wird.
Die in Fig. 1 mit-9-bzeichnete Kupplung zwischen der Abtriebswelle des Motors und der
EMI3.1
Welle --8-- des Propellers --3-- ist- 16-des Motors-17-fest verbunden ist. Die Welle-8-des Propellers-3-ist an ihrem oberen Ende hohl ausgebildet.
In dieser Hohlwelle ist ein teilweise herausragender Federstab - -18-- angeordnet, der an seinem freien, herausragenden Ende abgewinkelt ist und in gekuppeltem
EMI3.2
--9-- erfolgenInneren der Hohlwelle --8-- dargestellt. Dieser Federstab --18-- kann entweder am Grunde des hohlen Abschnittes der Welle--8-- (Fig. 4) oder an ihrer Innenmantelfläche im Bereich des Grundes (Fig. 5) direkt angeschweisst werden, oder der Federstab--18--ist mit einem Zwischenstück - -20--, beispielsweise durch Schweissung verbunden, welches in das hohle Ende der Welle-8passt und in geeigneter Weise mit der Welle --8-- verbunden wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Tauchkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, mit einem als doppelwandiger Hohlzylinder ausgebildeten kühlmitteldurchflossenen Tauchkörper und einer in diesem Hohlzylinder angeordneten, vorzugsweise aus Förderflügeln bestehenden Fördervorrichtung für die Förderung der zu kühlenden Flüssigkeiten, die mit einem oberhalb des Tauchkörpers angeordneten
EMI3.3
an seiner Innenwand (5, 6) eine Einschnürung aufweist und die Fördervorrichtung (3) im Bereich der Einschnürung (2) angeordnet ist.
EMI3.4