Anlage mit einem Lagertank für sterilisierte, fluide Stoffe
Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Lagertank für sterilisierte, fluide Stoffe, beispielsweise eine Ultra-Hocherhitzungs-Sterilisieranlage für Milch, mit wenigstens einem Lagertank zur sterilen Zwischenlagerung der sterilisierten Milch vor dem Abfüllen in Packungen. Durch die Verwendung wenigstens eines Lagertanks werden die Arbeitsgänge des Sterilisierens und Abfüllens sowie die entsprechenden Einrichtungen voneinander unabhängig. Dies ermöglicht eine wirtschaftlichere Ausnutzung der Anlage falls die Ultra Hocherhitzungseinrichtung und die Lagertanks einschliesslich der zugehörigen Leitungen und deren Ventile unabhängig voneinander sterilisiert und zuverlässig steril voneinander abgeschlossen werden können.
Dies wird erfindungsgemäss durch eine Mehrfach Ventilanordnung erreicht, bei welcher jede von mindestens vier zu einem Leitungsknotenpunkt führenden Leitungen ein unmittelbar am Knotenpunkt angeordnetes, steuerbares Ventil enthält, wobei eine dieser Leitungen eine Zufuhrleitung für den sterilisierten Stoff, eine zweite Leitung eine Sterilisierdampfleitung, eine dritte Leitung eine Entlastungsleitung ist und mindestens eine weitere Leitung zu einem ihr zugeordneten Lagertank führt.
Zweckmässig sind die Ventile der Mehrfach-Ventilanordnung in einem Gehäuse vereinigt und haben einen Ventilraum gemeinsam, der den Leitungsknotenpunkt bildet.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt das Schema einer Ultra-Hocherhitzungs-Sterilisieranlage für Milch, mit einem Lagertank und zwei Abfülleinrichtungen,
Fig. 2 zeigt eine Einzelheit von Fig. 1.
In Fig. 1 sind mit 1 eine Ultra-Hocherhitzungs-Sterilisiereinrichtung, mit 2 ein Lagertank, mit 3 und 4 zwei Abfülleinrichtungen, z. B. für Tetraederpackungen, bezeichnet. Die Anlage hat eine Vierfach-Ventilanordnung 5, die aus vier zusammengebauten Ventilen 6, 7, 8 und 9 besteht, welcile einen Ventilraum (27 in Fig. 2) gemeinsam haben. Dieser Ventilraum bildet einen Knotenpunkt von vier Leitungen 10, 11, 12, 13, die je an eines der Ventile angeschlossen sind. Die Leitung 10 kommt von der Sterilisiereinrichtung 1, die Leitung 11 ist eine Sterilisierdampfzuleitung, die Leitung 12 ist eine Entlastungsleitung und führt in einen Kondensator 14, die Leitung 13 führt zum unteren Ende des Tanks 2.
Eine weitere Sterilisierdampfleitung 15 führt durch ein Reduzierventil 16 zu einem Dreiwegventil 17, durch welches der Tank 2 entweder mit der Heissdampfzufuhr oder mit einer Speiseleitung 18 für sterilisierte Luft verbindbar ist. Diese Leitung 18 ermöglicht auch das Entweichen der Luft beim Füllen des Tanks2. Zusammen mit der Leitung 13 ist an das Ventil 9 eine Leitung 19 angeschlossen, welche zur Abfülleinrichtung 3 und von dieser durch ein Ventil 20 zu einem Kondensator 21 führt. An das Ventil 6 ist zusammen mit der Leitung 10 eine Leitung 22 angeschlossen, welche zur Abfülleinrichtung 4 und weiter durch ein Druckregulierventil 23 zur Sterilisiereinrichtung 1 zurückführt.
Zwischen dem Ventil 20 und dem Kondensator 21, zwischen dem Ventil 8 und dem Kondensator 14 und zwischen der Abfülleinrichtung 4 und dem Druckregelventil 23 ist je ein Temperaturfühler 24, 25 bzw. 26 angeordnet, der bei Erreichung einer Grenztemperatur Steuervorgänge auslöst, die weiter unten beschrieben sind.
Nach Figur 2 sind die Ventile 6, 7, 8 und 9 Hubschalter, deren Ventilsitze an einen gemeinsamen Ventilraum 27 des Ventilgehäuses 28 angrenzen. Die Ventile 6, 7, 8 und 9 können z. B. hydraulisch oder pneumatisch betätigbar oder Magnetventile sein. Die Betätigungsmittel sind nicht dargestellt.
Im folgenden werden Betriebsphasen der beschriebenen Anlage erläutert:
1. Zum Sterilisieren des gemeinsamen Ventilraums 27 werden bei geschlossenen Ventilen 6 und 9 die Ventile 7 und 8 geöffnet, woraufhin der Sterilisierdampf aus der Leitung 11 durch diesen Raum 25 und die Leitung 12 strömt und im Kondensator 14 kondensiert. Wenn die Temperaturfühler 25 die vorbestimmte Temperatur zum Sterilisieren, beispielsweise 130"C, feststellt, löst er einen Verzögerungsschalter aus, der nach der vorbestimmten Sterilisierungszeit, beispielsweise 20 Minuten, das Entlastungsventil 8 schliesst.
Daraufhin bleibt der Raum 25 unter dem Dampfdruck von z. B. 3 atü, so dass keine Keime in ihn eindringen können.
2. Zum Sterilisieren des die Sterilisiereinrichtung 1, die Leitungen 10 und 22, die Abfülleinrichtung 4, und das Druckregelventil 23 enthaltenden Kreises wird Wasser von beispielsweise 2 atü und beispielsweise 1300 C durch diesen Kreislauf geleitet, wobei das Ventil 7 offen ist, die Ventile 6, 8 und 9 geschlossen bleiben und das Ventil 23 für die Aufrechterhaltung des Druckes von 2 atü sorgt. Wenn der Temperaturfühler 26 die Temperatur von 1300 C feststellt, bewirkt er ein Öffnen des Entlastungsventils 8 und löst einen zugeordneten Verzögerungsschalter aus, welcher nach einer vorbestimmten Zeit von beispielsweise 20 Minuten dieses Ventil 8 wieder schliest. Dadurch wird erreicht, dass auch der Raum 25 und somit auch der Sitz und das Verschlussstück des an die Leitungen 10 und 22 angeschlossenen Ventils 6 zuverlässig sterilisiert werden.
3. Zum Sterilisieren des Lagertanks 2 und der Abfülleinrichtung 3 wird bei geöffnetem Ventil 7 und geschlossenen Ventilen 6, 8 und 9 durch entsprechende Einstellung des Ventils 17 der Sterilisierdampf von 130 OC, dessen Druck im Reduzierventil 16 von 3 auf 2 atü reduziert wird, durch den Tank 2, die Leitungen 13 und 19 und die Abfülleinrichtung 3 geleitet, woraufhin der Dampf im Kondensator 21 kondensiert.
Wenn die Temperatur am Temperaturfühler 24 den vorbestimmten Mindestwert von beispielsweise 1300 C erreicht hat, bewirkt dieser Fühler ein Öffnen des Entlastungsventils 8 und löst einen Verzögerungsschalter aus, der nach Ablauf einer vorbestimmten Sterilisierzeit von beispielsweise 20 Minuten das Ventil 8 wieder schliesst, wodurch sichergestellt wird, dass auch der Sitz und das Verschlusstück des Ventils 9 und der an diese angrenzende Raum 25 sterilisiert sind.
4. Zum Füllen des Lagertanks 2 mit in der Sterili siereinrichtung 1 sterilisierter Milch werden die Ventile 8 und 9 geschlossen gehalten und die Ventile 6 und 7 geöffnet, nachdem die vorstehend beschriebenen Sterilisationsmassnahmen durchgeführt wurden. Gewünschtenfalls kann gleichzeitig mit einer der beiden Abfülleinrichtungen 3 und 4 abgefüllt werden.
Wenn beim Füllen des Tanks 2 eine Störung im Betrieb der Sterilisieranlage 1 auftritt, werden die Ventile 6 und 9 geschlossen. Ausserdem wird das Ventil 7 geöffnet, so dass der gemeinsame Ventilraum 25 nun unter dem Druck von 3 atü des Sterilisierdampfes steht. Dieser Druck ist grösser als der Druck von 2 atü des Wassers, welches zum gegebenenfalls erforderlich werdenden Sterilisieren der Leitungen 10 und 22 verwendet wird, so dass eine eventuelle Infektion dieser Leitung sich nicht auf die Leitungen 13 und 19, den Tank 2 und die Abfülleinrichtung 3 ausdehnen kann.
Die Sterilisation der Leitungen 10 und 22 erfolgt dann wie oben unter Ziffer 2 beschrieben. Nach dieser Sterilisation kann dann die Füllung des Tanks 2 wie beschrieben fortgesetzt werden.
Wenn aus dem Tank 2 abgefüllt wird und zunächst kein Nachfüllen des Tanks 2 beabsichtigt ist, kann nach dem Schliessen der Ventile 6 und 9 das Ventil 8 geöffnet und die Dampferzeugung abgestellt werden.
Vor einem erneuten Füllen des Tanks 2 sind dann die oben beschriebenen Sterilisiermassuahmen erforderlich.
Die beschriebene Anlage hat folgende Vorteile: a) Die Sterilisiereinrichtung 1 mit ihren Leitungen 10, 22 und den an diese angeschlossenen Apparaten und der Lagertank mit seinen Leitungen 13 und 19 und den an diese angeschlossenen Apparaten können völlig unabhängig voneinander sterilisiert und betrieben werden.
b) Wenn in einem dieser beiden Teile der Anlage eine Störung auftritt, kann der andere Teil nicht nur weiter betrieben, sondern es können nach Behebung der Störung und Sterilisierung des gestörten Teiles beide Teile wieder miteinander verbunden werden, ohne dass die Gefahr einer Übertragung einer Infektion vom gestörten Teil auf den anderen Teil besteht.
Diese Vorteile werden auch dann erzielt, wenn die Anlage mehrere Lagrtanks und die Ventilanordnung 5 für jeden dieser Tanks ein dem Ventil 9 entsprechendes Ventil hat. Diese Tanks können auch zur Lagerung verschiedener, mittels der Einrichtung 1 sterilisierter Produkte, z. B. Milch, Rahm und Milchmischgetränke, dienen.