DE69013982T2

DE69013982T2 - Wärmeaustauscher mit geschabter Oberfläche.

Info

Publication number: DE69013982T2
Application number: DE69013982T
Authority: DE
Inventors: Albertus Gerrit Hendriks
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: EP0400700A1; EP0400700B1; DE69013982D1; DK0400700T3; JPH0336499A; US5042573A; ATE114041T1; ES2063244T3

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit Oberflächenabschabung mit einer von Wärmeaustauschermitteln umgebenen zylindrischen Kammer, wobei mindestens eine Zuleitung und mindestens eine Ableitung zum Zuführen und Ableiten eines in diesem Wärmeaustauscher zu behandelnden Produkts mit dieser Kammer verbunden sind und wobei ein mit Schaberelementen versehener Rotor drehbar in dieser Kammer angeordnet ist. Ein Wärmeaustauscher dieser Art ist aus dem U.S. Patent Nr. 2 188 551 bekannt.
Zur Erhöhung der Hygiene und der Reinigungsmöglichkeit bei Geräten zur Nahrungsmittelverarbeitung besteht ständig ein Bedarf an verbesserten Wärmeaustauschern der obigen Art, und insbesondere an Geräten, die für eine Reinigung während ihres Betriebes geeignet sind, so daß die Geräte nicht so häufig zerlegt werden müssen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, Wärmeaustauscher der obigen Art mit verbesserten hygienischen Bedingungen zu schaffen, welche besser zu reinigen sind und welche weniger häufig zerlegt werden müssen.
Angesichts der obigen Ziele sieht die Erfindung einen Wärmeaustauscher der eingangs beschriebenen Art vor, bei welchem die Form der Kammer so gestaltet ist und die Zu- und Ableitungen eine in bezug auf die zylindrische Kammer tangential gerichtete Komponente aufweisen, daß bei Zuleitung einer Reinigungsflüssigkeit durch diese Leitungen und die Kammer, diese Flüssigkeit in einer die gesamte Kammer bedeckenden, schraubenförmigen Strömung geführt wird. Mit anderen Worten heißt das, daß keine unerreichten Stellen bleiben, wenn die Füssigkeit durch den Wärmeaustauscher geleitet wird.
Es ist ratsam, der Strömung eine bestimmte Schrägstellung zu geben, zu welchem Zweck diese Leitungen bei einer bevorzugten Ausführungsform in einem spitzen Winkel zur Achse der Kammer angeordnet sind. Dieser Winkel ist vorzugsweise 25º bis 70º, insbesondere 40º bis 50º.
Um auch nur die geringste Störung dieser Strömung zu verhindern, ist bevorzugt, daß jegliche sich in die Kammer öffnende Verbindungsstellen, einschließlich jeglicher Dichtungen, zu keiner Diskontinuität in der inneren Oberfläche der Kammer führen.
Um die Kammer verläßlich mit einer Reinigungsflüssigkeit zu spülen und die Reinigungsflüssigkeit und das zu behandelnde Produkt so vollständig wie möglich zu entfernen, ist es ratsam, daß jede der Zu- und Ableitungen in eine der Endplatten an diametral entgegengesetzten Stellen in einer vertikalen Ebene angrenzend an die zylindrische Wand der Kammer mündet.
Zum Testen der Dichtheit von Hohlteilen sind diese Teile vorzugsweise mit einer Leitung versehen, die an die Außenseite des Wärmeaustauschers führt und mit dem Hohlraum in jenem Teil - nötigenfalls verschließbar - kommuniziert. Mit dieser Maßnahme kann die Dichtheit jenes Teils und das Nichtvorhandensein oder Vorhandensein von Poren, Sprüngen und ähnlichen Defekten überprüft werden.
Die Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung, die nur als Beispiel dient, veranschaulicht.
In der Zeichnung ist
Fig. 1 ein schematischer Längsschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2, der einen erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher zeigt,
Fig. 2 eine Stirnansicht vom Zuleitungsende aus gesehen,
Fig. 3 eine Stirnansicht vom Austragsende aus gesehen,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers gezeigt, welcher Wärmeaustauscher beispielsweise zur Herstellung von Eiscreme geeignet ist. Dieser Wärmeaustauscher ist mit einer langgestreckten zylindrischen Kammer 1 versehen, die hauptsächlich von einer zylindrischen Wand 2 und zwei Endplatten 3, 4 begrenzet ist. Eine Endwand 3 ist mit einer Zuleitung 5 und die andere, 4, mit einer Ableitung 6 zum Zuleiten bzw. Ableiten eines in der Kammer 1 zu behandelnden Produkts versehen. In Seitenansicht (vgl. Fig. 1) gesehen, stehen diese Leitungen in einem spitzen Winkel zur Achse der Kammer, und in Achsrichtung gesehen (vgl. Fig. 2 und 3), sind diese Leitungen in derselben Drehrichtung tangential angeordnet. Die Zuleitung 5 befindet sich am untersten und die Ableitung 6 am obersten Punkt der Kammer, damit jegliche Luft während der Verwendung des Wärmeaustauschers entweichen kann, während nach dem Abschalten alle Flüssigkeit abrinnt. Ein zusätzliches Ergebnis ist, daß die gesamte Kammer mit einer Flüssigkeit gespült werden kann und es keine unerreichten Stellen gibt.
Ein hohler zylindrischer Rotor 8, der mit Schabblättern 7 versehen ist, die gegen die Innenwand der Kammer 1 drücken, ist drehbar in dieser Kammer angeordnet. Der Rotor 8 ist an einem Ende durch die Antriebswelle 9 abgestützt, welche in einem in der Endwand 3 angeordneten Lager 10 drehbar gelagert ist. Am anderen Ende ist der Rotor 8 unter Zwischenschaltung eines geeigneten Lagers 11 von einer befestigten Hohlwelle 12 drehbar abgestützt.
Die Hohlwelle 12 ist mittels einer Schraube 13, die eine Axialbohrung aufweist, an der Endwand 4 befestigt, welche Welle auch den exzentrisch drehbaren Schläger 14 trägt, der auf übliche Weise angeordnete Längsschlitze hat, welcher Schläger auch statisch sein kann. Über die Bohrung 15 im Bolzen 13 kann eine Drucküberprüfungseinrichtung zur Überprüfung der Dichtheit der Hohlwelle 12 angeschlossen werden.
In der Zeichnung ist deutlich gezeigt, daß Oberflächen, die dem zu behandelnden Produkt ausgesetzt sind, durch abgerundete Ecken miteinander verbunden sind und keine Nuten und Rippen haben und im allgemeinen eine glatte Form aufweisen. Verbindungsstellen zwischen verschiedenen Teilen, wie zwischen der zylindrischen Wand 2 und der Endwand 3, sind so gestaltet, daß sie zu keiner Diskontinuität der Gesamtoberfläche führen. Jegliche in dieser Verbindungsstelle angeordnete Dichtung 16 sollte ebenfalls dieser Anforderung entsprechen.
Der Wärmeaustauscher ist auf übliche Weise mit einem Mantel 17 für ein Kühl- oder Heizmedium versehen.

Claims

1. Wärmeaustauscher mit Oberflächenabschabung mit einer von Wärmeaustauschermitteln (17) umgebenen zylindrischen Kammer (1), wobei mindestens eine Zuleitung (5) und mindestens eine Ableitung (6) zum Zuführen und Ableiten eines im Wärmeaustauscher zu behandelnden Produkts mit dieser Kammer verbunden sind, und wobei ein mit Schaberelementen (7) versehener Rotor (8) drehbar in dieser Kammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kammer so gestaltet ist und die Zu- und Ableitungen (5, 6) eine in bezug auf die zylindrische Kammer (1) tangential gerichtete Komponente aufweisen, daß bei Zuleitung einer Reinigungsflüssigkeit durch diese Leitungen (5, 6) und die Kammer (1) diese Flüssigkeit in einer die gesamte Kammer (1) bedeckenden, schraubenförmigen Strömung geführt wird.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen in einem spitzen Winkel zur Achse der Kammer angeordnet sind.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jegliche sich in die Kammer für das zu behandelnde Produkt öffnende Verbindungsstellen, einschließlich jeglicher darin angeordneter Dichtungen, zu keiner Diskontinuität an der inneren Oberfläche der Kammer führen.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen in einem Winkel von 25º bis 70º angeordnet sind.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen in einem Winkel von 40º bis 50º zur Achse der Kammer angeordnet sind.

6. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zu- und Ableitungen in eine der Endplatten an diametral entgegengesetzten Stellen in einer vertikalen Ebene angrenzend an die zylindrische Wand der Kammer mündet.