DE69407857T2 - Kühleinheit für pastenförmige Produkte in Strangform - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Einheit aus mehreren Etagen zur Kühlung und Trocknung für pastenförmige Produkte in Strangform, wie sie in der Präambel zu Anspruch 1 beschrieben wird. Eine solche Einheit wurde beispielsweise im Dokument US-A-2 923 138 beschrieben. Das strangförmige Extrudieren eines pastenförmigen Produkts macht es erforderlich, dieses Produkt mit einer minimalen Temperatur zu befördern, um eine ausreichende Liquidität zu erzielen und um weitere physikalische Eigenschaften der Paste zu verbessern. Beim Auslaß aus der Vorrichtung zum Extrudieren muß das extrudierte Produkt ausreichend gekühlt und entfeuchtet sein, damit es vor jeglichem Weiterverarbeiten, Zuschneiden, Aufbereiten, usw. noch bearbeitet werden kann.
• Es sind verschiedene Kühlungsvorrichtungen für extrudierte Produkte bekannt. Sie sind in der Regel nach dem Verlassen der Vorrichtung zum Extrudieren in einer Reihe angeordnet und werden von einem Transportband gespeist, das das Produkt bis zu den Einrichtungen für die Formgebung und für die Aufbereitung führt.
• Sie umfassen einen Tunnel zur Kühlung, fluchtend am Strang angeordnet. Dieser Tunnel umfaßt mehrere Kühlmittel, beispielsweise eine Luft- oder Gasströmung, die Pulverisierung einer Flüssigkeit mit Tiefsttemperatur, usw. Eine Vorrichtung dieser Art wird beispielsweise im Patent EP 0309319 für die Firma Lair Liquide beschrieben. Diese Art der Vorrichtung erzielt jedoch keine guten Ergebnissen, wenn eine beträchtliche Verringerung der Temperatur erforderlich ist. Dies hat dann den Einsatz eines längeren Tunnels oder kostspieliger Kühlmittel zur Folge. Darüber hinaus kann eine solche Vorrichtung nur schwer in einen Produktionsvorgang integriert werden. Auf der anderen Seite sind die genannten verwendeten Mittel zur Kühlung hinsichtlich der Einlaß- und Auslaßtemperaturen schwer zu steuern, vor allem dann, wenn mehrere Vorgehensweisen zur Kühlung, wie im genannten Patent, verwendet werden. Somit erweist es sich als besonders schwierig, eine optimale Auslaßtemperatur der Paste nach der Kühlung zu erreichen und weiterhin aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den erlangten Feuchtigkeitsgrad zu kontrollieren. Die Erfindung hat zum Ziel, das Produkt gleichzeitig zu kühlen und zu trocknen sowie die zuvor genannten Schwierigkeiten zu umgehen. Zu diesem Zweck beinhaltet sie eine Einheit, deren Eigenschaften in Anspruch 1 beschrieben werden. Der kompakte Aufbau der Einheit mit der in Etagen abwärtsführenden Transportstrecke benötigt viel Raum. Die Kühleinheit kann mit Hilfe von klassischen Transportbändern mit Produkten versorgt werden, ohne daß größere Anderungen oder Anpassungen nötig sind. Die Integration der Luftströmung zur Kühlung und die longitudinal und seitlich nebeneinander angeordneten technischen Bereiche zur Kühlung und zur Zirkulation machen den Aufbau kompakter und sorgen für eine höhere Leistung. Ein Temperaturfühler und ein Heizelement werden innerhalb der ringförmigen Luftzirkulation am Auslaß des Kühlbereichs angeordnet, um eine regelmäßige und fortgesetzte Regulierung und Kontrolle der Temperatur sowie eine oder mehrere einzelne oder aufeinanderfolgende Unterkühlungsphasen zu gewährleisten. Weitere Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung genannt, die anhand eines Beispiels und mit Hilfe der folgenden Abbildungen gegeben wird:
• Abbildung 1 stellt eine Profilansicht einer Kühleinheit ohne Gehäuse entsprechend der Erfindung dar;
• Abbildung 2 stellt eine Draufsicht der gesamten Einheit dar.
• Für die Transportstrecke in einer Zirkulationseinheit eines extrudierten Produktes ist ein Transportband zur Zirkulation in aufeinanderfolgenden Etagen und eine Kühlung und Trocknung durch Zirkulation vorgesehen, verbunden mit einer Kühlungsluftströmung mit regulierter Temperatur und reguliertem Luftfeuchtigkeitsgehalt in einer geschlossenen isothermischen Einfassung. Die Luftströmung zirkuliert ringförmig zwischen zwei nebeneinander angeordneten, separaten Bereichen, von denen der eine die Kühlbatterien zur Produktion von kalter Luft und der andere das zu transportierende Produkt auf einer langgestreckten Transportstrecke beinhaltet, die in untereinander angeordneten Etagen von oben bis an das untere Ende der Einheit nach unten führt, um dort an der unteren Seite der Einheit, diagonal zum Eingang die Einheit zu verlassen. Die Einheit umfaßt eine Einfassung 1 mit einem isothermisch geschlossenen Gehäuse, das einen transportierbaren Container darstellt. Das Innenvolumen der Einfassung ist durch eine longitudinale Trennwand 3 in einen Transportbereich 4 für den extrudierten Strang, bzw. Zirkulationsbereich und in einen Kühlungsbereich 5 aufgeteilt, der die ständige Erzeugung einer Luftströmung zur Kühlung und Trocknung gewährleistet, deren Temperatur und Feuchtigkeitsgrad entsprechend reguliert werden. Die Länge der Trennwand 3 ist kleiner als das Innere der Einfassung, um an jeder Seite eine Einlaß- 6 oder Auslaßöffnung 7 für die Kühlungsluftströmung freizulassen. Die Einheit verfügt über einen oberen Einlaß 8 an der Zulaufseite, zu dem ein Versorgungstransportband 9 führt. Der Auslaß 10 befindet sich gegenüber an der unteren Seite und ist mit einer Abnahmerampe mit Transportband 11 versehen, die an der Ablaufseite das Produkt zur Weiterbeförderung zu den Einrichtungen zur Formgebung freigibt. Der Transportbereich 4 der Paste ist langgestreckt und etwas länger als die Transportbänder zur Versorgung und zur Freigabe. Die Zirkulations-Transportbänder sind darin vertikal untereinander angeordnet, wobei sie wie 12, 13 das Produkt horizontal und longitudinal von oben nach unten befördern. Die Bewegungen dieser Bänder sind aufeinander abgestimmt und ihre Bewegungsrichtung verläuft jeweils entgegengesetzt, um die Pastenstränge vom Einlaß bis zum Auslaß auf einem langgestreckten Transportband über eine Vielzahl von Etagen mit wechselnder Beförderungsrichtung nach unten zu befördern. Somit steht jedes Zirkulations-Transportband an der Zulaufseite weiter vor als das darüberliegende Band, um einen Richtungswechsel des Stranges durch Umschwenken in die andere Richtung herbeizuführen. Dieses Umschwenken wird herbeigeführt durch passive oder aktive Ablenker, die sich abwechselnd am zulaufseitigen Ende des Bandes befinden und so die ununterbrochene Beförderung des Stranges im Zirkulationsbereich durch die abwechselnd an beiden Enden versetzten Längen gewährleisten. Das erste obere Zirkulationsband 14 und das letzte untere Band 15 bilden die Verbindung mit dem Versorgungstransportband 9 und dem Abnahmeband 11. Die Gesamtzahl der Zirkulations- Transportbänder kann variieren, da sie von den Kapazitäten zum Wärmeaustausch und der Länge der Bänder abhängt. Sie muß selbstverständlich ungerade sein, damit der Einlaß und der Auslaß diagonal angeordnet werden können. Eine kalte Luftströmung wird vom Kältebereich 5 über die Einlaßöffnung 6 geleitet und durchquert den Zirkulationsraum, um gegenüber durch die Auslaßöffnung 7 in einem Bogen wieder zu entweichen. Somit wird eine ringförmige Zirkulation zur Kühlung und Trocknung hergestellt, die nacheinander durch beide Bereiche in gleicher Richtung strömt. Wie in den Abbildungen dargestellt, findet die Luftzirkulation innerhalb des Zirkulationsbereichs von der Ablaufseite unten zur Zulaufseite nach oben hin, in Gegenrichtung zur Beförderungsrichtung des Produkts innerhalb des Produktionsvorgangs statt. Im Kältebereich 5 befinden sich am Einlaß ein Hauptlüfter 16 zur Zirkulation, der die zirkulierende Kühlungsluftströmung erzeugt und, nahezu gleich angeordnet, eine Folge von Verdampferanordnungen 17, 18 zur Kühlung. Der Hauptlüfter mit großem Durchmesser befindet sich in der Zirkulationsrichtung der Kühlungsströmung an der Zulaufseite Verdampfer, um eine gleichmäßige Verteilung und Mobilität des Fluids rund um die genannten Verdampfer sicherzustellen. Der Lüfter nimmt eine große Fläche an der Einlaßöffnung des Kältebereichs ein.
• Die Verdampferanordnungen verfügen über ihren eigenen Lüfter 19, 20, der eine Luftströmung auf die kalte Austauschoberfläche aufbringt. Es handelt sich beispielsweise um vier quadratisch angeordnete Verdampferanordnungen mit gleichem Abstand voneinander. Der Verdichter 21 der gesamten Kühlung befindet sich am zulaufseitigen Ende der Einheit im Inneren der Einfassung, um die Energieversorgung und die Wartung zu erleichtern und um eine komplette, transportable Einheit zu schaffen.
• Der Antriebsmotor 22 der Transportbänder für die Paste befindet sich am ablaufseitigen Ende und setzt die Antriebsrollen 23, 24 zur Unterstützung der einzelnen Zirkulationsbänder 12, 13 mittels der entsprechenden Reduktionsgetriebe in Gang.
• Der Kältebereich enthält in dem Raum am Rand ein Heizelement und eine Temperatursonde 26, die eng nebeneinander angeordnet sind. Die Temperatursonde 26 ist in der Zirkulation der Kühlungsluftströmung auf Höhe der Einlaßöffnung 6 angeordnet und mit dem am zulaufseitigen Ende des Heizelements 25 angeordneten Zirkulationsbereich verbunden, um nützliche Informationen zur Temperatur des entfeuchtenden Kühlungsfluids zu erhalten, so daß der Lauf der Kühigruppe anhand der Auslaßtemperatur der Kühlungsluftströmung gesteuert werden kann. In dem ausgewählten Ausführungsbeispiel nimmt das Heizelement den gesamten Abschnitt der Auslaßöffnung des Kühlungsbereichs ein. Dies wird beispielsweise in Form eines Rahmens realisiert, dessen Innenraum mit Heizwiderständen ausgestattet ist, die beispielsweise geradlinig in longitudinaler Richtung angeordnet sind. Somit ist eine präzise und schnelle Regulierung der Temperatur und des Feuchtigkeitsgrades der Luftströmung möglich, um optimale Voraussetzungen und Eigenschaften des Produkts vor der späteren Formgebung zu erreichen. Die aus dem Kältebereich austretende Luft sollte nach Möglichkeit erwärmt werden, um den Betriebspunkt im Mollier-Diagramm zu verschieben und ihn noch weiter vom Taupunkt zu entfernen, so daß der Temperaturfühler, der für die Regulierung des Betriebs der Kühlungsvorrichtung zuständig ist, künstlich beeinflußt wird. Dadurch kann eine zusätzliche Kälteerzeugung von mehr oder weniger langer Dauer im Kältebereich erreicht werden.

Claims (9)

1. Kühleinheit für pastenförmige extrudierte Produkte mit einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Bereich zur Zirkulation und Kühlung (4) mit übereinander angeordneten, horizontalen, longitudinalen Zirkulations-Transportbändern (12, 13), die in Etagen angeordnet eine langgestreckte Transportstrecke bilden und mit einem an den Beriech zur Zirkulation und Abkühlung angrenzenden Kältebereich (5) zur Erzeugung einer Kühl- und Trocknungsluftströmung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche (4, 5) an ihren Enden verbunden sind, an der einen Seite des Bereichs zur Zirkulation und Abkühlung durch eine Eingangsöffnung (6) für die Luftströmung, an der anderen Seite durch eine Auslaßöffnung (7) für die Luftströmung, womit eine ringfömrmige Luftzirkulation von einem Bereich in den anderen entlang der Transportebenene des Produkts und im Gegenstrom zur Hauptbewegungsrichtung des zu kühlenden Produkts gegeben ist.

2. Kühleinheit nach Anspüruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältebereich (5) eine Folge von Verdampferanordnungen (17, 18) zur Produktion von kalter Luft mit integriertem Lüfter (19, 20) und einem am Einlaß des Kältebereichs (5) hinter den Verdampfern (17, 18), in der Nähe der Auslaßöffnung (7) angeordneten Hauptlüfter aufweist.

3. Kühleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kätebereich (5) am Auslaß ein Heizelement (25) und eine Temperatursonde (26) zur Temperaturregulierung der Luftströmung aufweist, wobei das Heizelement (25) und die Sonde (26) nahe beieinander angeordnet sind.

4. Kühleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (25) den Querschnitt der Eingangsöffnung (6) des Kältebereichs (5) zum Zirkulationsbereich (4) einnehmend angeordnet ist.

5. Kühleinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (25) ein von geradlinigen Heizwideständendurchzogener Rahmen ist.

6. Kühleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit der Zirkulations- Transportbänder (12, 13) durch einen einzigen Motor (22) über Getriebe angetrieben ist.

7. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompressor (21) der Kühleinheit, der für die in dem Kältebereich (5) vorhandenen Verdampfereinheiten (17, 18) die Luftströmung zur Kühlung propduziert, zur Ausbildung der Einheit als transportabler Behälter im Inneren des Gehäuses (2) angeordnet ist.

8. Kühleinheit nach einem der Ansprüchew 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulations-Transportbänder (12, 13) derart angeordnet sind, daß ihr zulaufseitiges Ende bezogen auf die Bewegungsrichtung des oberhalb angeordneten Bandes übersteht, wobei das erste und das letzte Band (14, 15) in Richtung von der Zulaufseite zu der Ablaufseite der Einheit und jedes Zwischenband (12, 13) in entgegengesetzter Richtung wie das darüber angeorndete Band angetrieben sind.

9. Kühleinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursonde (36) beim Aufwärmen der Luftströmung durch das Heizelement (25) am Auslaß des Kältebereichs künstlich beeinflußbar ist.