DE69524487T2

DE69524487T2 - Sterilisiervorrichtung

Info

Publication number: DE69524487T2
Application number: DE69524487T
Authority: DE
Inventors: Akifumi Fujita; Masayuki Nakatani; Koji Sengoku
Original assignee: House Foods Corp
Current assignee: House Foods Corp
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2015-06-17
Also published as: KR960000091A; DE69524487D1; EP0692196B1; EP0692196A1; CN1125542A; CN1053327C; US5617781A; KR0153368B1

Description

Hintergrund der Erfindung

[Gebiet der Erfindung]

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung und genauer bezieht sie sich auf eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung, die adaptiert ist, um sukzessive Nahrungsmittel einer Nahrungsmittel-Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren des Nahrungsmittels unter Druck höher als der Atmosphärendruck zuzuführen.

[Stand der Technik]

Eine Vielzahl von Sterilisiervorrichtungen ist bereits bekannt, um sukzessive Nahrungsmittel einer Nahrungsmittel- Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren des Nahrungsmittels zuzuführen, umfassend jene, die in den japanischen, offengelegten Patent-Publikations Nr. 49-71177, 51- 42391 und 64-51069 geoffenbart sind.
Bei jeder dieser Sterilisiervorrichtungen mußte ein Fördermittel zum Vorantreiben bzw. Weiterführen des Nahrungsmittels in der Nahrungsmittel-Sterilisierkammer der Vorrichtung angeordnet werden. Ein Fördermittel, das in einer dichten bzw. versiegelten Kammer angeordnet ist, kann die gesamte Konfiguration der Vorrichtung relativ kompliziert machen und ist nachteilig, um die Kammer in einem aseptischen Zustand zu halten.
In einem Versuch, das oben identifizierte, technologische Problem des Standes der Technik zu lösen, wurden verschiedene Sterilisiervorrichtungen vorgeschlagen, um sukzessive das Nahrungsmittel in einer versiegelten und erhitzten Sterilisierkammer zu transportieren bzw. weiterzuführen, ohne daß ein Fördermittel innerhalb der Kammer angeordnet ist. Beispielsweise legte die US-Patentanmeldung Nr. 08/395,111, hinterlegt am 27. Februar 1995, erteilt als US 5,452,649 am 26. September 1995 und dem Zessionar der vorliegenden Anmeldung übertragen, eine Nahrungsmittel- Sterilisiervorrichtung nahe, umfassend eine Heizeinrichtung zum Sterilisieren von Nahrungsmittel, das sukzessive dieser bei hoher Temperatur und unter hohem Druck zugeführt wird. Die geoffenbarte Vorrichtung umfaßt zusätzlich eine Druckregulierkammer, die zwischen einem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt, der in Verbindung mit der Atmosphäre gehalten ist, und dem erhitzten und unter Druck gesetzten Heizkessel (Heizeinrichtung) angeordnet ist. Erste und zweite Dichttore sind jeweils zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und der Druckregulierkammer und zwischen der Druckregulierkammer und dem Heizkessel angeordnet. Um das Nahrungsmittel von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt zu dem Heizkessel bzw. -behälter zuzuführen, wird zuerst das erste Dichttor geöffnet, um den Nahrungsmittelzufuhrabschnitt mit der Druckregulierkammer in Verbindung zu bringen, und das Nahrungsmittel wird in die Druckregulierkammer eingebracht, während das zweite Dicht- bzw. Versiegelungstor geschlossen ist und die Druckregulierkammer nicht mit dem Heizkessel bzw. -behälter in Verbindung steht. Als zweites wird das erste Dichttor geschlossen, um dicht die Druckregulierkammer zu isolieren und den Innendruck (oder sowohl den Innendruck als auch die Temperatur) der Druckregulierkammer auf das Niveau des Innendrucks (oder sowohl des Innendrucks als auch der Temperatur) des Heizkessels anzuheben. Dann wird das zweite Dichttor geöffnet, um die Druckregulierkammer mit dem Heizkessel kommunizieren zu lassen bzw. in Verbindung zu setzen, wobei das erste Dichttor in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, und Nahrungsmittel werden in den heißen und unter Druck gesetzten Heizkessel zur Sterilisation eingebracht.
Mit der obigen Anordnung ist die Zeit, die für das Anheben des Innendrucks (oder sowohl des Innendrucks als auch der Temperatur) der Druckregulierkammer auf das Niveau des Innendrucks (oder sowohl des Innendrucks als auch der Temperatur) des Heizkessels für jeden Arbeitsschritt (nachfolgend als Standbyzeit bzw. Wartezeit bezeichnet) nutzlos und verschwenderisch in bezug auf die Produktivität der Vorrichtung, da sie nicht für ein Zuführen von Nahrungsmittel von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in den Heizkessel genutzt wird. Der Innendruck (oder sowohl der Innendruck als auch die Temperatur) der Druckregulierkammer wird durch Einbringen des Dampfes durch ein Rohr, das an eine Dampfquelle, wie einen Boiler, angeschlossen ist, reguliert. An dem Rohr ist ein Druckreduzierventil und ein Regel- bzw. Steuerventil vorgesehen. Der in die Druckregulierkammer von der unter Druck stehenden Dampfquelle zuzuführende Dampf wird auf ein vorbestimmtes Niveau durch ein Druckreduzierventil reduziert und in die Druckregulierkammer eingebracht, wenn das Steuerventil geöffnet ist.
Mit einer derartigen Anordnung ist jedoch die Dampfquelle in unvermeidbarer Weise von der Druckregulierkammer getrennt und es benötigt daher bemerkenswerte Zeit, den Innendruck der Druckregulierkammer auf das Niveau des Innendrucks des Heizbehälters anzuheben. Diese Standbyzeit bzw. Wartezeit bildet einen Hauptnachteil in der Betätigung bzw. Arbeitsweise der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung aus dem Gesichtspunkt der Effizienz und Produktivität.
Zusätzlich wird nach Zuführen einer gegebenen Anzahl von Nahrungsmittel in den Heizbehälter das zweite Dichttor geschlossen, um dicht die Druckregulierkammer abzuschließen, und dann wird der Innendruck der Druckregulierkammer auf das Niveau von Atmosphärendruck mittels eines Druckreduziermittels, wie einem Ventil, abgesenkt. Dann wird das erste Dichttor geöffnet, um das Nahrungsmittel aus dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in der Druckregulierkammer aufzunehmen.
Da der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Verbindung mit der Atmosphäre steht und die Druckregulierkammer ebenfalls auf Atmosphärendruck gehalten ist, kann Umgebungsluft leicht in die Druckregulierkammer einfließen, sobald das erste Dichttor, das den Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und die Druckregulierkammer trennt, geöffnet ist. Als ein Ergebnis kann die Temperatur der Druckregulierkammer durch Umgebungsluft, die in die Kammer strömt, abgesenkt werden, um weiter die erforderliche Wartezeit zum Anheben des Drucks und der Temperatur der Druckregulierkammer auf die entsprechenden Niveaus des Heizbehälters zu erhöhen und die Effizienz der Arbeitsweise der Vorrichtung zu reduzieren.
Weiters ist die in die Druckregulierkammer eingeflossene Umgebungsluft in den Heizkessel eingeflossen und stört den Kontakt des Dampfes mit dem Nahrungsmittel und senkt die Effizienz der Sterilisation ab.
FR 2 559 354 und die korrespondierende US 4,646,629 offenbaren eine Sterilisiervorrichtung, in welcher Schlitten bzw. Fahrzeuge, enthaltend die zu sterilisierenden Produkte zuerst zu einer Packladeposition und dann zu einer Einlaßverriegelung vorbewegt werden, wo das Fahrzeug und seine Inhalte unter Druck gesetzt und vorerhitzt werden. Dann wird das Fahrzeug zu einer Sterilisierkammer vorbewegt, in welcher es für einen ausreichenden Zeitraum verbleibt, um die Sterilisation durchzuführen. Dann wird das Fahrzeug zu einer Austragsverriegelung verfahren, in welcher das Fahrzeug und seine Inhalte drucklos gemacht und gekühlt werden. Schließlich passiert das Fahrzeug eine atmosphärische Kühlstation und eine Wasseraustragsstation und wird dann zu einer Verpackungs-Abladestation transferiert. In der Druck- und Vorerhitzkammer wird ein Sterilisierfluid, wie Wasser oder Dampf, eingebracht, um das Fahrzeug und seinen Inhalt unter Druck zu setzen und vorzuerhitzen. Dabei fließt das Sterilisierfluid direkt in das an der Oberseite geöffnete Fahrzeug und gelangt in Kontakt mit den zu sterilisierenden Produkten.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die Wartezeit bzw. Standbyzeit reduzieren und die Handhabungsgeschwindigkeit durch Zuführen von unter Druck stehendem Fluid zu der Druckregulierkammer in einer effizienten Weise erhöhen und folglich die Zeit, die für ein Regulieren des Innendrucks und/oder der Temperatur der Druckregulierkammer der Vorrichtung erforderlich ist, reduzieren kann, wodurch das unter Druck gesetzte Fluid daran gehindert wird, direkt das zu sterilisierende Nahrungsmittel zu treffen.
Dieses Ziel wird durch eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist, erreicht. Bevorzugte Ausbildungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen definiert.
Vorzugsweise umfaßt die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Wechselwirkung bzw. Verbindung mit der Atmosphäre und eine Heiz- und Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren des Nahrungsmittels unter Druck höher als der Atmosphärendruck, welcher Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und welche Heiz- und Sterilisierkammer kontinuierlich bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sind, worin eine Druckanheberegelkammer zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und der Heiz- und Sterilisierkammer vorgesehen ist, und die Druckanheberegelkammer mit einem stromabwärtigen Teil des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts über ein erstes Dichttor und mit einem stromaufwärtigen Bereich der Heiz- und Sterilisierkammer über ein zweites Dichttor verbunden ist, und die Druckanheberegelkammer an eine Druckfluidzufuhrquelle für ein Zuführen von Druckfluid angeschlossen ist und ein Druckfluidtank an einer Druckfluidzufuhrleitung angeordnet ist, welche die Druckfluidzufuhrquelle und die Druckanheberegelkammer verbindet.
Vorzugsweise ist auch eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Verbindung mit der Atmosphäre und eine Druckanheberegelkammer und eine Heiz- und Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, wobei der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und die Druckanheberegelkammer und die Heiz- und Sterilisierkammer kontinuierlich miteinander verbunden sind, wobei das Nahrungsmittel, das in offenen Behältern, die eine Öffnung aufweisen, enthalten ist und sukzessive bzw. nacheinander von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt zu der Heiz- und Sterilisierkammer vorbewegt wird, worin ein stromabwärtiger Bereich des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts an die Druckanheberegelkammer über ein Dichttor angeschlossen ist und ein stromaufwärtiger Bereichl der Heiz- und Sterilisierkammer an die Druckanheberegelkammer über ein weiteres Dichttor angeschlossen ist und die Druckanheberegelkammer an eine Druckfluidzufuhrquelle für ein Zuführen von Druckfluid angeschlossen ist und ein Druckfluidtank an einer Druckfluidzufuhrleitung angeordnet ist, welche die Druckfluidzufuhrquelle und die Druckanheberegelkammer verbindet.
Vorzugsweise wird auch eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Verbindung mit der Atmosphäre, eine Druckanheberegelkammer, eine Heiz- und Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, eine Kühlkammer zum Kühlen des erhitzten und sterilisierten Nahrungsmittels, eine Druckabsenkregelkammer und einen Austragsabschnitt zum Austragen von Nahrungsmittel, die aufeinanderfolgend angeordnet und mittels entsprechender Dichttore verbunden sind, welches Nahrungsmittel in starren Behältern, die eine Öffnung aufweisen, angeordnet ist und sukzessive von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt zu der Heiz- und Sterilisierkammer vorbewegt wird, worin der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt, die Heiz- und Sterilisierkammer, die Kühlkammer und der Austragsabschnitt senkrecht relativ zu oder parallel zueinander angeordnet sind und der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt, die Druckanheberegelkammer, die Heiz- und Sterilisierkammer, die Kühlkammer, die Druckabsenkregelkammer und der Austragsabschnitt an entsprechenden stromaufwärtigen Bereichen davon jeweils mit einer Schiebevorrichtung zum Stromabwärtsschieben der starren Behälter versehen sind, wobei jede der Schiebevorrichtungen einen Hub aufweist, der gleich der oder größer als die Breite eines starren Behälters ist, und die Druckanheberegelkammer mit einer Druckfluidzufuhrquelle zum Zuführen von Druckfluid versehen ist und ein Druckfluidtank zwischen der Druckfluidzufuhrquelle und der Druckanheberegelkammer vorgesehen ist.
Vorzugsweise wird auch eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Verbindung mit der Atmosphäre und eine Heiz- und Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, welcher Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und welche Heiz- und Sterilisierkammer kontinuierlich angeordnet sind, welche weiters eine Druckanheberegelkammer umfaßt, die zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und der Heiz- und Sterilisierkammer angeordnet ist und an einen stromabwärtigen Bereich des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts mittels eines ersten Dichttors und an einen stromaufwärtigen Teil der Heiz- und Sterilisierkammer mittels eines zweiten Dichttors angeschlossen ist und einen Dampf-Luft- Vorhang bildende Mittel an der Nahrungsmittelzufuhrabschnittseite des ersten Dichttors angeordnet sind.
Vorzugsweise ist auch eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung vorgesehen, umfassend einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt in Verbindung mit der Atmosphäre, eine Druckanheberegelkammer, eine Heiz- und Sterilisierkammer zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, eine Kühlkammer zum Kühlen des erhitzten und sterilisierten Nahrungsmittels, eine Druckabsenkregelkammer und einen Austragsabschnitt zum Austragen von Nahrungsmittel, die sukzessive bzw. aufeinander folgend angeordnet sind und mittels entsprechender Dichttore verbunden sind, welches Nahrungsmittel in starren Behältern, die eine Öffnung aufweisen, enthalten ist und sukzessive von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt zu der Heiz- und Sterilisierkammer vorbewegt wird, worin der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt, die Heiz- und Sterilisierkammer, die Kühlkammer und der Austragsabschnitt senkrecht relativ zueinander oder parallel zueinander angeordnet sind und der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt, die Druckanheberegelkammer, die Heiz- und Sterilisierkammer, die Kühlkammer, die Druckabsenkregelkammer und der Austragsabschnitt an entsprechenden stromaufwärtigen Bereichen davon mit einer Schiebevorrichtung versehen sind, um die starren Behälter stromabwärts zu schieben, wobei jede Schiebevorrichtung einen Hub aufweist, der gleich der oder größer als die Breite eines starren Behälters ist, und worin sie weiters Dampfluft-Schranken bildende Mittel aufweist, die an der Seite des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts des ersten Dichttors zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt und der Druckanheberegelkammer vorgesehen sind.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer ersten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung, die ihre Gesamtkonfiguration zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines Trogs bzw. Tabletts zum Aufnehmen von Nahrungsmittel, der bzw. das für die erste bis dritte Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht der Vorheizkammer der ersten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Drehtisches, der in der Druckanheberegelkammer der ersten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist, die den Drehtisch in einer ersten Position angeordnet zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Drehtisches, der in der Druckanheberegelkammer der ersten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist, die den Drehtisch in einer zweiten Position angeordnet zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausbildung einer Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung, die ihre Gesamtkonfiguration zeigt.
Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht einer dritten Ausbildung einer Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung, die nur ihre Vorheizkammer und die Druckanheberegelkammer zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der zweiten Schiebevorrichtung der dritten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 9 ist eine schematische Längsschnittansicht der Druckanheberegelkammer der dritten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 10 ist eine schematische Längsschnittansicht eines modifizierten Ausgleichselements, das für die Druckanheberegelkammer der dritten Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung zu verwenden ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausbildungen der Erfindung illustrieren, beschrieben.
Zuerst wird eine Ausbildung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben werden, worin die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung allgemein mit Bezugszeichen 100 bezeichnet ist.
Die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 dieser Ausbildung ist entworfen, um feste Nahrungsmittel, die in einer späteren Stufe in Kammertaschen zu verpacken sind, wie gekochter Reis, gekochte Nudeln, feste Bestandteile von Stew oder Curry (z. B. Gemüse), wobei sie direkt in starren Trogen bzw. Behältern 90 oder anderen Behältern enthalten sind, zu sterilisieren und zu erhitzen. Fig. 2 zeigt schematisch einen Trog bzw. ein Tablett, das (der) zur Verwendung in dieser Ausbildung adaptiert ist. Das Trog 90 ist hohl und zylindrisch und typischerweise aus Metall, wie rostfreiem Stahl, gefertigt. Er hat eine offene Oberseite 93 und einen geschlossenen Boden und ist ausgebildet, um ein vorbestimmtes Volumen an Nahrungsmittel (z. B. eine Portion gekochten Reis) zu tragen. Da eine Mehrzahl von Behältern 90 sukzessive bzw. nacheinander durch die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 hindurchtritt, wird das Nahrungsmittel in den Behältern bzw. Trögen erhitzt und sterilisiert.
Die Bodenplatte 91 des Behälters 90 ist mit einer Anzahl von kleinen Durchgangslöchern 92, die über die gesamte Fläche der Bodenplatte 91 verteilt sind, versehen. Die Größe der Durchgangslöcher 92 ist so ausgewählt, daß das auf der Bodenplatte 92 des Behälters 90 angeordnete Nahrungsmittel nicht hindurchfallen kann. Dampf oder ein anderes Heiz- und Sterilisierfluid kann frei durch die Bodenplatte durch die kleinen Durchgangslöcher 92 hindurchtreten, um die gesamte Oberfläche des Nahrungsmittels auf der Bodenplatte 91 zu erreichen.
Der Hauptkörper der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 weist eine wie unten beschriebene Konfiguration auf. Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 von dem stromaufwärtigen Ende derselben einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 1, der in Wechselwirkung bzw. Verbindung mit der Atmosphäre gehalten ist und entworfen ist, um Behälter bzw. Tröge 90, die zu sterilisierendes Nahrungsmittel enthalten, aufzunehmen, eine Heiz- und Sterilisierkammer 3 zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, eine Kühlkammer 4 zum Kühlen des erhitzten und sterilisierten Nahrungsmittels und einen Austragsabschnitt 6 zum Austragen des gekühlten Nahrungsmittels aus der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100.
Der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 1 wiederum umfaßt einen Aufnahmeabschnitt 11, der an dem stromaufwärtigen Ende der Vorrichtung angeordnet ist, um die das Nahrungsmittel enthaltenden Behälter 90 aufzunehmen, und eine Vorheizkammer 12, die stromabwärts von dem Aufnahmeabschnitt 11 angeordnet ist, um das Nahrungsmittel in den Behältern 90 unter Atmosphärendruck vorzuheizen. Eine Druckanheberegelkammer 2 ist stromaufwärts von der Heiz- und Sterilisierkammer 3 angeordnet und von dieser durch ein zweites Schieberventil 20 getrennt, wohingegen eine Druckabsenkregelkammer 5 stromaufwärts von dem Austragsabschnitt 6 angeordnet ist und von diesem durch ein fünftes Schieberventil 50 getrennt ist.
Die Vorheizkammer 12, die in einem stromabwärtigen Bereich des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts 1 angeordnet ist, ist mit der Druckanheberegelkammer 2, die in einem stromaufwärtigen Bereich der Heiz- und Sterilisierkammer 3 angeordnet ist, mittels eines ersten Schieberventils 10 verbunden. Die Heiz- und Sterilisierkammer 3 ist bei einem stromabwärtigen Bereich derselben mit einem stromaufwärtigen Bereich der Kühlkammer 4 über ein drittes Schieberventil 30 verbunden. Die Kühlkammer 4 ist bei einem stromabwärtigen Bereich desselben mit der Druckabsenkregelkammer 5, die stromaufwärts relativ zu den Verteilungs- bzw. Austragsabschnitt 6 angeordnet ist, verbunden. So werden Behälter 90, die in die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 durch den Aufnahmeabschnitt 11 des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts 1 eingebracht werden, durch Schiebevorrichtungen 13, 14, 26, 34, 42, 45 und 52 zu dem Austragsabschnitt 6 über die Vorheizkammer 12, die Druckanheberegelkammer 2, die Heiz- und Sterilisierkammer 3, die Kühlkammer 4 und die Druckabsenkregelkammer 5 verteilt.
Ein Paar von Behältern 90, 90, enthaltend zu sterilisierendes Nahrungsmittel, wird nebeneinander liegend in dem Aufnahmeabschnitt 11 des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts 1 durch ein Zuführmittel (nicht dargestellt) angeordnet. Der Aufnahmeabschnitt 11 ist an einem stromaufwärtigen Bereich desselben mit einer ersten Schiebevorrichtung 13 zum Bewegen der paarweisen Behälter 90, 90 in einer stromabwärtigen Richtung (in der Richtung X) versehen. Die erste Schiebevorrichtung 13 ist mit einer T-förmigen, ausfahrbaren Schieberstange 13a versehen, welche Schieberstange 13a ausdehnbar bzw. ausfahrbar ist und einen Hub aufweist, der es ihr ermöglicht, die nebeneinander liegenden Behälter 90, 90 stromabwärts (in der Richtung X) in den Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 1 zu dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 12 zu schieben.
Die Vorheizkammer 12 ist außerhalb des stromabwärtigen Endes derselben mit einer zweiten Schiebevorrichtung 14 versehen. Spezifischer ist die zweite Schiebevorrichtung 14 gegenüberliegend der Druckanheberegelkammer 2 mit dem stromabwärtigen Ende der dazwischen liegenden Vorheizkammer 12 vorgesehen. Analog zu der ersten Schiebevorrichtung 13 ist die zweite Schiebevorrichtung 14 mit einer T-förmigen, ausdehnbaren Schieberstange 14a versehen, welche Schieberstange 14a in einer Richtung (in Richtung Y) senkrecht zu der allgemeinen Richtung der Bewegung der Behälter 90, 90 zu der Druckanheberegelkammer 2 ausfahrbar ist. Die Stange 14a hat einen Hub, der es ihr ermöglicht, in das stromabwärtige Ende der Vorheizkammer 12 zu gelangen und die nebeneinander liegenden Behälter 90, 90, die an das stromabwärtige Ende der Vorheizkammer 12 gelangen, unter dem Schiebeeffekt der ersten Schiebevorrichtung 13 dieses Mal in einer einzelnen Reihe entlang der Richtung Y in einen Drehtisch zu schieben, der in der Druckanheberegelkammer 2 vorgesehen ist.
Die Vorheizkammer 12 ist zu der Atmosphäre offen und daher unter dem Atmosphärendruck gehalten und weist eine Form und Abmessungen auf, die adaptiert sind, um ein Paar von nebeneinander liegenden Behältern 90, 90 stromabwärts zu führen.
Die Vorheizkammer 12 ist zusätzlich mit Dampfzufuhrmitteln 15 und Entlüftungsmitteln 16, wie dies schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, versehen. Die Dampfzufuhrmittel 15 und die Entlüftungsmittel 16 arbeiten miteinander zusammen, um als Dampfluft-Schranke bildende Mittel und die Vorheizmittel zu wirken. Wie dies schematisch in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Dampfzufuhrmittel 15 an dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 12 oder in der Nachbarschaft des ersten Schieberventils 10, das die Vorheizkammer 12 und die Druckanheberegelkammer 2 trennt, angeordnet und führen dann Dampf in die Vorheizkammer 12 durch eine Ausblasöffnung 15a und entlang der Seitenwand der Vorheizkammer 12 zu, wo das Schieberventil 10 angeordnet ist. Andererseits sind die Entlüftungsmittel 16 an einem stromaufwärtigen Abschnitt der Vorheizkammer 12 angeordnet, um den Dampf und/oder die Luft von der Vorheizkammer 12 abzuziehen.
Die Vorheizkammer 12 ist an der Oberseite derselben mit einer oberen Platte 12a abgedeckt. Die obere Platte 12a ist an dem stromaufwärtigen Ende derselben mit einem hängenden Abschnitt 12b versehen, welcher vis vis der Dampfausblasöffnung 15a der Dampfzufuhrmittel 15 angeordnet ist, und arbeitet als ein Deflektor bzw. Abweiseelement zum Abweisen (Richten) des Dampfs, der aus der Dampfausblasvorrichtung 15a zu den Entlüftungsmitteln 16 geblasen wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Spalt zwischen dem unteren Ende des hängenden Abschnitts 12b und dem Boden der Vorheizkammer 12 vorgesehen, um es den Behältern 90, 90 zu ermöglichen, hindurch zu treten.
Mit der obigen Anordnung wird ein Strom der Dampfluft- Schranke bzw. des Dampfluft-Vorhangs durch Dampf von dem stromabwärtigen Ende zu dem stromaufwärtigen Ende der Vorheizkammer 12 entlang der Seitenwand der Vorheizkammer 12 gebildet, wo das Schieberventil 10 angeordnet ist, wie dies durch Pfeil A in Fig. 3 dargestellt ist, so daß die Umgebungsluft daran gehindert ist, in die Druckanheberegelkammer 2 zu fließen bzw. zu strömen. Zusätzlich wird, da die durch Dampf gebildete Luftschranke auch stromabwärts des hängenden Abschnitts 12b gebildet ist, die Umgebungsluft an dem Strömen in die Vorheizkammer 12 gehindert.
Die obige Anordnung kann so modifiziert sein, daß die Dampfzufuhrmittel 15 und die Entlüftungsmittel 16 vertikal an der Vorheizkammer 12 angeordnet sind, um einander gegenüber zu liegen.
Die Druckanheberegelkammer 2 ist an einem oberen Endbereich derselben mit einer Dampfzufuhrleitung 21 zum Zuführen von Dampf verbunden. Die Dampfzufuhrleitung 21 ist wiederum an eine Dampfzufuhrquelle (nicht dargestellt) mittels eines Steuerventils 22 und eines Dampftanks 23 (Druckfluidtank) zum Speichern von Dampf angeschlossen. Wenn Dampf in der Dampfzufuhrquelle ausgebildet wird und der Druckanheberegelkammer 2 über die Dampfzufuhrleitung 21 zugeführt wird, können der Innendruck und die Temperatur der Druckanheberegelkammer 2 auf die entsprechenden Niveaus des Innendrucks und der Temperatur der Druckanheberegelkammer 2 angehoben werden. Der Dampftank 23 ist ausgebildet, um temporär Dampf aus der Dampfzufuhrquelle zu speichern und hat vorzugsweise eine Kapazität (Volumen), die (das) 5 bis 50 Mal, bevorzugter 10 bis 30 Mal, größer als die Kapazität der Druckanheberegelkammer 2 ist. Der Dampfdruck in dem Dampftank 23 liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 3,0 kg/cm² und noch bevorzugter zwischen 1,0 und 2,5 kg/cm² Manometerdruck. Das Steuerventil 22 ist ausgebildet, um die Dampfzufuhr zu der Druckanheberegelkammer 2 durch seine EIN/AUS-Aktion, die unter der Steuerung einer Steuer- bzw. Regelvorrichtung (nicht dargestellt) ausgeführt wird, zu steuern bzw. zu regeln. Ein Drehtisch 24 ist in der Druckanheberegelkammer angeordnet und um eine vertikale Achse Z dreh- bzw. schwenkbar (siehe Fig. 4 und 5). Der Drehtisch selbst ist ein im wesentlichen rechteckig parallelepipedischer, kammerartiger Hohlkörper, der an einer Längsseite offen ist und so dimensioniert ist, um ein Paar von Behältern in einer Reihe aufzunehmen. So kann sich ein Paar von Behältern 90, 90 in und aus dem Drehtisch 24 durch die offene Seite (offene Fläche 24b) bewegen. Ein im wesentlichen kreisförmiges Loch 24a ist durch die Seitenwand gegenüberliegend der offenen Seite des Drehtisches 24 gestanzt.
Die obere Platte 24c des Drehtisches 24 deckt die offenen Oberseiten der Behälter 90, 90, die in dem Drehtisch 24 aufgenommen sind, ab. Spezifischer ist die obere Platte 24c zwischen dem offenen Ende 21a der Dampfzufuhrleitung 21 in der Druckanheberegelkammer 2 und den offenen Oberseiten 93, 93 der Behälter 90, 90, die in dem Drehtisch 24 aufgenommen sind, so angeordnet, daß sie effizient verhindert, daß aus dem offenen Ende 21a der Leitung 21 ausgeblasener Dampf direkt in die Behälter 90, 90 durch die offenen Oberseiten 93, 93 eintritt.
Der Drehtisch 24 ist an dem Boden desselben mit einer Drehwelle 25 versehen, so daß er um diese Drehwelle 25 um einen vorbestimmten Winkel verschwenken kann. Spezifischer dreht der Drehtisch 24 um 90º zwischen einer ersten Position, wo der offene Seitenbereich 24b zu der Vorheizkammer 12 schaut, und einer zweiten Position, wo die offene Seitenfläche 24b zu der Heiz- und Sterilisierkammer 3 schauen. In der ersten Position des Drehtisches 24 kann ein Paar von Behältern 90, 90 in dem Drehtisch 24 aufgenommen sein, wenn sie nach vorne zu der Druckanheberegelkammer 2 (in Richtung Y) durch die zweite Schiebevorrichtung 14 geschoben wird, wohingegen in der zweiten Position das Paar von Behältern 90, 90, das in dem Drehtisch 24 aufgenommen ist, in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 von dem Drehtisch 24 durch den offenen Seitenbereich 24b desselben durch eine dritte Schiebevorrichtung 26 geschoben werden kann, welche nachfolgend beschrieben werden wird.
Außerhalb der Druckanheberegelkammer 2 und an der Seite derselben, die gegenüberliegend der Heiz- und Sterilisierkammer 3 angeordnet ist, ist eine dritte Schiebevorrichtung 26 zum Hinausschieben eines Paars von Behältern 90, 90, die in dem Drehtisch 24 aufgenommen sind, in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 vorgesehen, wenn der Drehtisch 24 in seiner zweiten Position, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, angeordnet ist. Die dritte Schiebevorrichtung 26 ist mit einer ausfahrbaren Schieberstange 26a ausgebildet, welche so geformt und dimensioniert ist, daß sie sich durch das Loch 24a, das durch eine Wand des Drehtisches 24 gestanzt ist, bewegen kann. Die ausfahrbare bzw. verlängerbare Schieberstange 26a hat einen ausreichend großen Hub, um ein Paar von Behältern 90, 90, die in dem Drehtisch 24 aufgenommen und in einer Reihe, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, angeordnet sind, in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 zu schieben.
Die Heiz- und Sterilisierkammer 3 ist stromabwärts der Druckanheberegelkammer 2 angeordnet und weist einen im wesentlichen zylindrischen und verlängerten Innenraum auf, worin ein Paar von Schienen 31a und 31b parallel zueinander in einem gegebenen Abstand, der sie voneinander trennt, angeordnet sind und sich in Längsrichtung über die Gesamtlänge der Kammer 3 erstrecken. Das Paar von Behältern 90, 90, das aus der Druckanheberegelkammer 2 hinaus geschoben bzw. gedrückt und in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 durch die dritte Schiebevorrichtung 26 gezwungen wurde, wird dann stromabwärts auf den Schienen 31a und 31b bewegt, wobei der Abstand, der die Schienen 31a und 31b trennt, so gewählt ist, um geeignet die Böden der sich bewegenden Behälter 90, 90 abzustützen. Die Schienen 31a und 31b sind mit einer Anzahl von Führungselementen bzw. -gliedern 35 versehen, die in einem vorbestimmten Abstand der alle benachbarten trennt, angeordnet sind, so daß sich die Behälter 90, 90 sicher und glatt entlang der Schienen 31a und 31b bewegen können. Kurz gesagt, bilden die Schienen 31a und 31b und die Führungselemente 35 einen Behältertransferweg, um die Behälter in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 in einer Reihe voranzuschieben.
Die Heiz- und Sterilisierkammer 3 ist mit Heiz- und Sterilisiermitteln 32 versehen, um den Innendruck und die Temperatur der Heiz- und Sterilisierkammer 3 auf jeweils vorbestimmten Niveaus zu halten. Die Heiz- und Sterilisiermittel 32, welche schematisch in Fig. 1 gezeigt sind, führen Dampf in die Heiz- und Sterilisierkammer 3 zu, um den Innendruck und die Temperatur der Heiz- und Sterilisierkammer 3 auf 0,45-2,65 kg/cm², vorzugsweise auf 1,00-2,15 kg/cm², (Manometerdruck), bzw. 120-135ºC zu halten.
Die Heiz- und Sterilisierkammer 3 ist an dem stromabwärtigen Ende derselben mit einem Drehtisch 33 analog zu jenem, der in der Druckanheberegelkammer 2 angeordnet ist, versehen. Die Heiz- und Sterilisierkammer 3 ist zusätzlich an der Außenseite und an der Seite derselben, die gegenüberliegend der Kühlkammer 4 angeordnet ist, mit einer vierten Schiebevorrichtung 34, die analog bzw. ähnlich zu der dritten Schiebevorrichtung 26 ist, versehen. Der Drehtisch 33 und die Schiebevorrichtung 34 arbeiten analog zu dem Drehtisch 24 bzw. der dritten Schiebevorrichtung 26. Wie oben beschrieben, ist die Heiz- und Sterilisierkammer 3 an dem stromabwärtigen Ende derselben mit dem stromaufwärtigen Ende der Kühlkammer 4, die parallel zu der Heiz- und Sterilisierkammer 3 vorgesehen ist, und über eine Schiebevorrichtung 30 verbunden.
Die Kühlkammer 4 ist an dem stromaufwärtigen Ende derselben mit einem Drehtisch 41 analog zu jenem, der in der Druckanheberegelkammer 2 vorgesehen ist, versehen. Die Kühlkammer 4 ist zusätzlich nahe dem stromaufwärtigen Ende derselben mit einer fünften Schiebevorrichtung 42 analog zu der dritten Schiebevorrichtung 26 versehen. Der Drehtisch 41 und die Schiebevorrichtung 42 arbeiten analog zu dem Drehtisch 24 bzw. der dritten Schiebevorrichtung 26.
Die Kühlkammer 4 hat eine Konfiguration analog bzw. ähnlich zu der Heiz- und Sterilisierkammer 3. Sie hat einen im wesentlichen zylindrischen und verlängerten Innenraum, worin ein Paar von Schienen 46a und 46b parallel zueinander mit einem vorgegebenen Abstand, der sie voneinander trennt, angeordnet sind und sich in Längsrichtung über die Gesamtlänge der Kammer erstrecken. Das Paar von Behältern, die in einer Reihe durch den Drehtisch 41 getragen werden, wird stromabwärts auf den Schienen 46a und 46b vorbewegt, wobei der Abstand, der die Schienen 46a und 46b trennt, für sie so gewählt ist, um geeignet die Böden der sich bewegenden Behälter 90, 90 zu unterstützen. Die Schienen 46a und 46b sind mit einer Anzahl von Führungsgliedern analog zu den Führungselementen 35, die oben beschrieben sind, versehen und in einem vorbestimmten Abstand, der jede benachbarten so trennt, daß die Behälter 90, 90 sicher und glatt entlang der Schienen 46a und 46b geführt werden können, angeordnet.
Die Kühlkammer 4 ist mit einem Kühlmittel 43 versehen, um den Innendruck und die Temperatur der Kühlkammer 4 auf vorbestimmten, spezifischen Niveaus zu halten. Die Kühlmittel 43, welche beispielsweise schematisch in Fig. 1 dargestellt sind, führen beispielsweise Luft bei 80ºC zu der Kühlkammer 4 zu, um den Innendruck und die Temperatur der Kühlkammer 4 auf 1,8 kg/cm² bzw. 80ºC zu halten.
Die Kühlkammer 4 ist an dem stromabwärtigen Ende derselben mit einem Drehtisch 44 analog zu jenem, der in der Druckanheberegelkammer 2 vorgesehen ist, versehen. Die Kühlkammer 4 ist zusätzlich nahe dem stromabwärtigen Ende derselben mit einer sechsten Schiebevorrichtung 45 analog zu der dritten Schiebevorrichtung 26 versehen. Der Drehtisch 44 und die sechste Schiebevorrichtung 45 arbeiten analog zu dem Drehtisch 24 bzw. der dritten Schiebevorrichtung 26.
Die Druckabsenkregelkammer 5 ist parallel zu und verbunden mit dem stromabwärtigen Ende der Kühlkammer 4 über ein Schieberventil 40 angeordnet und weist eine Konfiguration analog zu jener der Druckanheberegelkammer 2 auf. Spezifischer ist sie mit einem Drehtisch 51 für ein Aufnehmen eines Paars von Behältern 90, 90, die in einer Reihe angeordnet sind und von der Kühlkammer 4 kommen, und einer siebenten Schiebevorrichtung 52 zum Bewegen der Behälter 90, 90, die auf dem Drehtisch 51 in einer Reihe aufgenommen sind, in den Austragsabschnitt 6 versehen. Die Druckabsenkregelkammer 5 unterscheidet sich von der Druckanheberegelkammer 2 dahingehend, daß die Dampfzufuhrleitung 21 der letzteren durch eine Luftzufuhrleitung (nicht dargestellt) ersetzt ist.
Der Austragsabschnitt 6 ist an der stromabwärtigen Seite mit einem Führungsmittel 70, wie einem Bandförderer, versehen. Das sterilisierte Nahrungsmittel, das zu dem Austragsabschnitt in Behältern bzw. Trögen 90 bewegt wurde, wird dann einer Verpackungsstation (nicht dargestellt) zugeführt. Es ist festzuhalten, daß der Austragsabschnitt 6, die Fördermittel 70 und die Verpackungsstation in einem sauberen Raum aufgenommen sind. An der Verpackungsstation wird das Nahrungsmittel aus den Trögen bzw. Behältern 90 herausgenommen und in sterilisierte Behälter verpackt, welche eine Verpackung für endbearbeitete Produkte sind, wobei die Behälter, sofern erforderlich, dann luftdicht verschlossen werden, nachdem sie mit sterilisiertem, flüssigem Nahrungsmittel befüllt wurden.
Für den Zweck der Erfindung umfaßt der Ausdruck "Dampf" gesättigten Dampf und überhitzten Dampf und andere Dämpfe, die für ein Heizen und Sterilisieren verwendet werden.
Die oben beschriebene Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 arbeitet in einer wie unten beschriebenen Weise.
Das in den Behältern 90, 90 enthaltene Nahrungsmittel, das durch ein Zufuhrmittel (nicht dargestellt) zugeführt ist, wird durch den Aufnahmeabschnitt 11 des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts 1 derart aufgenommen, daß ein Paar von nebeneinander liegenden Behältern 90, 90 in dem Aufnahmeabschnitt 11 auf einmal angeordnet werden. Dann wird die erste Schiebevorrichtung 13 betätigt, um die nebeneinander liegenden Behälter 90, 90 zu dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 12 mittels der Schieberstange 13a zu bewegen.
Da Dampf in das Innere der Vorheizkammer 12 durch die Dampfzufuhrmittel 15 zugeführt ist, wird die Luft, die die Spalte, die in dem Nahrungsmittel existieren, z. B. Spalte zwischen Reiskörnern, die in den Trögen 90, 90 aufgenommen sind, durch Dampf ersetzt, um das Nahrungsmittel vorzuerhitzen, während das Nahrungsmittel nach vorne in der Vorheizkammer 12 bewegt wird.
Dann wird das erste Schieberventil 10 geöffnet, um die Druckanheberegelkammer 2 mit der Vorheizkammer 12 in Verbindung zu setzen, während das zweite Schieberventil 20 geschlossen gehalten wird, und der Drehtisch 24 wird in seine erste Position, wie in Fig. 1 und 4 gezeigt, gebracht.
Unter dieser Bedingung wird, obwohl das Innere der Druckanheberegelkammer 2 auf Atmosphärendruck durch ein Druckreduktionsmittel (nicht dargestellt) gehalten wird, keine kalte Luft von der Vorheizkammer 12 in die Druckanheberegelkammer 2 aufgrund der Luftdampf-Schranke fließen, die entlang der seitlichen Seite der Vorheizkammer 12, wo das erste Schieberventil 10 angeordnet ist, ausgebildet ist.
Dann wird die Schieberstange 14a der zweiten Schiebevorrichtung 14 ausgefahren, um die Tröge 90, 90, die in nebeneinander liegender Position an dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 12 angeordnet sind, in den Drehtisch 24 in einer Reihe, die entlang der Druckanheberegelkammer 2 verläuft, anzuordnen. Während der rückwärtige Trog 90 unter dieser Bedingung auf dem vorderen Trog 90 aufruht, hindert die obere Platte 24c des Drehtisches 24 eine derartige auflaufende bzw. aufreitende Bewegung am Stattfinden.
Danach wird die Schieberstange 14a zurückgezogen und der Drehtisch 24 wird im Gegenuhrzeigersinn um 90º in seine zweite Position, wie in Fig. 5 dargestellt, gedreht. Gleichzeitig oder nachfolgend wird das erste Schieberventil 10 geschlossen, um die Druckanheberegelkammer 2 in einen geschlossenen Zustand zu bringen, und dann wird das Steuer- bzw. Regelventil 22 geöffnet, um Dampf in die Druckanheberegelkammer 2 von dem Tank 23 strömen zu lassen, bis der Innendruck der Druckanheberegelkammer gleich jenem der Heiz- und Sterilisierkammer 3 wird. Da die obere Platte 24c des Drehtisches 24 die Öffnungen 93, 93 der Behälter 90, 90 verschließt, wird Dampf, der aus dem offenen Ende 21a der Leitung 21 austritt, nicht direkt das Nahrungsmittel in den Behältern 90, 90 treffen und es wegblasen.
Dann wird das zweite Schieberventil 20 geöffnet und die dritte Schiebevorrichtung 26 wird betätigt, um die Schieberstange 26a auszufahren, welche wiederum die Behälter 90, 90 in de Drehtisch 24 in den Behälterübertragungsweg in der Heiz- und Sterilisierkammer 3 schiebt. Da die Heiz- und Sterilisierkammer 3 bereits mit den Behältern in dem Übertragungsweg als ein Ergebnis der vorhergehenden Zyklen befüllt ist, wird das vorderste Paar von Behältern auf dem Übertragungsweg in den Drehtisch 33 durch das neu ankommende Paar von Behältern 90, 90 geschoben, welches auf den Übertragungsweg geschoben wird. Die offene, seitliche Seite des Drehtisches 33 wurde zu dem Übertragungsweg der Heiz- und Sterilisierkammer 3 gerichtet, um das Paar von Behältern 90, 90, das aus der Heiz- und Sterilisierkammer 3 hinausgedrückt wurde, aufzunehmen.
Mittlerweile wird, nachdem die Behälter 90, 90 aus dem Drehtisch 24 hinausgedrückt wurden, das zweite Schieberventil 20 geschlossen und der Innendruck der Druckanheberegelkammer 2 wird auf das Niveau des Atmosphärendrucks durch ein Druckreduktionsmittel (nicht dargestellt) reduziert. Dann wird das erste Schiebeventil 10 geöffnet und als nächstes wird ein Paar von Behältern 90, 90 in die Druckanheberegelkammer 2 eingebracht.
Danach wird der Drehtisch 33 im Uhrzeigersinn um 90º verschwenkt und das dritte Schieberventil 30 wird geöffnet, während die vierte Schiebevorrichtung 34 betätigt wird, um die Schieberstange 34a auszufahren und die Behälter 90, 90 in dem Drehtisch 33 zu der Kühlkammer 4 zu schieben, bis die Behälter in den Drehtisch 41 eingebracht sind, der seine offene, seitliche Seite zu der vierten Schiebevorrichtung 34 gerichtet aufweist.
Dann wird das dritte Schieberventil 30 geschlossen und der Drehtisch 41 wird im Gegenuhrzeigersinn um 90º verschwenkt, bis die offene, seitliche Seite des Drehtisches 41 zu dem Übertragungsweg der Kühlkammer 4 gerichtet ist. Nachfolgend wird die fünfte Schiebevorrichtung 42 betätigt, um die Schieberstange 42a auszufahren und das Paar von Behältern 90, 90 auf dem Drehtisch 41 auf die Übertragungsroute in die Kühlkammer 4 zu drücken. Da die Kühlkammer 4 bereits mit Behältern auf dem Übertragungsweg als ein Ergebnis von vorhergehenden Zyklen befüllt ist, wird das vorderste Paar von Behältern auf dem Übertragungsweg auf den Drehtisch 44, der seine offene, seitliche Seite direkt zu dem Übertragungsweg gerichtet aufweist, durch das neu ankommende Paar von Behältern 90, 90 gedrückt, welche auf den Übertragungsweg durch die fünfte Schiebevorrichtung 42, wie in dem Fall der Heiz- und Sterilisierkammer 3, gedrückt werden.
Es wird nun der Drehtisch 44 um 90ºC im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dann wird das fünfte Schieberventil 50 geschlossen, und während die offene, seitliche Seite des Drehtisches 51 zu der Kühlkammer 4 gerichtet ist (wie dies in Fig. 1 gezeigt ist), wird Luft in die Druckabsenkregelkammer 5 von der Luftzufuhrleitung zugeführt, bis der Innendruck der Druckabsenkregelkammer 5 das Niveau von jenem der Kühlkammer 4 erreicht. Dann wird das vierte Schieberventil 40 geöffnet, um die Druckabsenkregelkammer 5 mit der Kühlkammer 4 kommunizieren zu lassen, und die sechste Schiebevorrichtung 45 wird betätigt, um die Schieberstange 45a auszufahren und die Behälter 90, 90, die in dem Drehtisch 44 aufgenommen sind, in einer Reihe in den Drehtisch 51 zu schieben.
Danach wird die Schieberstange 45a der sechsten Schiebevorrichtung 45 in ihre ursprüngliche Position zurückgezogen und der Drehtisch 51 wird im Gegenuhrzeigersinn um 90º verschwenkt, so daß seine offene, seitliche Seite des Drehtisches zu dem Austragsabschnitt 6 gerichtet ist. Gleichzeitig oder nachfolgend wird das vierte Schieberventil 40 geschlossen, um die Druckabsenkregelkammer 5 in einen geschlossenen Zustand zu bringen und dann wird das Druckreduktionsmittel (nicht dargestellt), wie ein Ventil, geöffnet, um den Innendruck der Druckabsenkregelkammer 5 auf das Niveau des Atmosphärendrucks abfallen zu lassen.
Dann wird das fünfte Schieberventil 50 geöffnet und die siebente Schiebevorrichtung 52 wird betätigt, um die Schieberstange 52a zu verlagern bzw. auszufahren und die Behälter 90, 90, die in dem Drehtisch 51 aufgenommen sind, in einer Reihe in den Austragsabschnitt 6 zu schieben.
Die Behälter 90, 90, die in den Austragsabschnitt bewegt sind, werden dann zu einer nachfolgenden Station (nicht dargestellt) für das Verpacken mittels des Bandförderers 70 übertragen.
Es wird aus der nachfolgenden Tabelle ersehen, daß die Zeit, die für das Anheben des Innendrucks der Druckanheberegelkammer bemerkenswert reduziert ist, um die Effizienz der Arbeitsweise der Vorrichtung durch die Verwendung eines Dampftanks 23 zu verbessern. Tabelle 1
Ohne einen Dampftank braucht es etwa 20 s, um den Innendruck der Druckanheberegelkammer in einem einzigen Arbeitszyklus zu regulieren, wohingegen die Zeit für das Regulieren des Drucks auf nur 1 s reduziert ist, wenn ein Dampftank installiert ist, um die Behälter-Handhabungsgeschwindigkeit bzw. -rate von 360 Behälter auf 850 Behälter pro Stunde anzuheben.
Es wird nun eine zweite Ausbildung der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Da die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 200 dieser Ausbildung im wesentlichen analog zu der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 der ersten Ausbildung ist, wird nur der Unterschied zwischen den zwei Ausbildungen nachfolgend beschrieben und Komponenten analog zu jenen der ersten Ausbildung werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, welche ein Präfix von 2 oder 20 aufweisen, und ihre Beschreibungen werden weggelassen.
Wie aus Fig. 1 und 6 ersehen werden kann, sind die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtungen 100 und 200 dahingehend unterschiedlich, wie die Nahrungsmittelzufuhrabschnitte 1 und 201, die Reiz- und Sterilisierkammern 3 und 203 und die Kühlkammern 4 und 204 miteinander verbunden sind. In der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 sind der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 1, die Heiz- und Sterilisierkammer 3 und die Kühlkammer 4 angeordnet und derart verbunden, daß die Richtungen, entlang welcher Behälter jeweils in den Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 1, die Heiz- und Sterilisierkammer 3 und die Kühlkammer 4 vorbewegt werden, parallel zueinander sind, und daher wird ein Paar von Behältern nach vorne an den Verbindungen mittels eines Paars von Schiebevorrichtungen (z. B. 14 und 26) und einem Drehtisch (z. B. 24) vorbewegt, so daß sie wie eine "Kurbel" hier aufscheinen.
Andererseits sind in der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 200 der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt 201 und die Heiz- und Sterilisierkammer 203 senkrecht relativ zueinander angeordnet, so daß sich Behälter, welche dadurch bewegt werden, rechtwinkelig an der Verbindung davon wenden. Analog sind die Heiz- und Sterilisierkammer 203 und die Kühlkammer 204 normal relativ zueinander angeordnet, so daß die Behälter, die hindurch bewegt werden, wiederum an der Verbindung rechtwinkelig bzw. ums Eck geführt werden.
Als ein Ergebnis erfordert die Druckanheberegelkammer 202 keinen Drehtisch für die Betätigung bzw. der Betrieb der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 200, während die Verbindungen nur einfache Schiebevorrichtungen (214 bzw. 234) erfordern, um die Behälter vorwärts zu transferieren.
Fig. 6 zeigt nur schematisch ein Dampfzufuhrmittel und ein Entlüftungsmittel zum Entlüften bzw. Abziehen von Dampf und/oder Luft aus der vorerhitzten Kammer 12, welche an die Vorheizkammer 12 des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts 201 angeschlossen sind, und kollektiv durch das Bezugszeichen 216 bezeichnet sind und arbeiten, um die Behälter in der Kammer vorzuerhitzen und einen Dampf-Luft-Vorhang bzw. eine Dampf-Luft-Schranke auszubilden, welche entlang der Seitenwand der Vorheizkammer 212 verläuft, wo das erste Schieberventil 210 angeordnet ist.
Fig. 7 zeigt schematisch einen stromaufwärtigen Bereich einer Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 300, die durch Modifizieren der ersten und zweiten Ausbildungen der Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung 100 und 200 erhalten wurde. Die Komponenten, die allen Ausbildungen gemeinsam sind, sind durch dieselben Bezugszeichen, mit dem Präfix 3 oder 30 versehen, bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben. Wie zuvor dargestellt, ist ein Paar von Behältern bzw. Trögen 90, 90 in einer Reihe wieder angeordnet und nach vorne an jeder Verbindung in der ersten und zweiten Ausbildung transferiert. Gegensätzlich dazu ist eine Gesamtzahl von neun (9) Behältern in einer Matrix (3 Reihen · 3 Spalten) angeordnet, um eine Einheit auszubilden, welche in dieser Ausbildung zu stromabwärtigen Abschnitten mittels Schiebevorrichtungen (313, 314, 416 usw.) transferiert wird. Diese Anordnung erfordert keinen Drehtisch an den Verbindungen.
Stattdessen ist der vordere Endbereich der Schieberstange 314a der zweiten Schiebevorrichtung 314 hakenförmig, um ein L-förmiges Profil zu zeigen, um Behälter, die in einer Matrix von 3 Reihen und 3 Spalten (Fig. 7) angeordnet sind, nach vorne zu drücken. So werden die Behälter, die zu dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 312 durch die T- förmige Stange 313a der ersten Schiebevorrichtung 313 bewegt wurden, nachfolgend zu der Druckanheberegelkammer 302 durch die Stange 314a, die einen L-förmigen, vorderen Endbereich aufweist, geschoben, wobei die Matrixanordnung von 3 Reihen · 3 Spalten beibehalten wird. Die Wand an dem stromabwärtigen Ende der Vorheizkammer 312, die vis à vis dem Anhebeabschnitt 314b des L-förmigen, vorderen Endbereichs der Schieberstange 314a angeordnet ist, ist mit einem Paar von Aufnahmeabschnitten 317, 317, die entsprechende Kissen umfassen, versehen. Diese Aufnahmeabschnitte 317, 317 sollen verhindern, daß der Anhebeabschnitt 314b des L-förmigen, vorderen Endbereichs der Schieberstange 314a der zweiten Schiebevorrichtung 314 deformiert wird, wenn neun Behälter gegen die Schieberstange 314a durch die Schieberstange 313a der ersten Schiebevorrichtung 313 gedrückt werden.
Das vordere Ende der Schieberstange 326a der dritten Schiebevorrichtung 326 ist T-förmig und ausgebildet, um neun Behälter, die in einer Matrix von 3 Reihen · 3 Spalten angeordnet sind, in die Heiz- und Sterilisierkammer 303 zu schieben. Zusätzlich ist ein T-förmiges Ausgleichselement 327 zwischen der Vorheizkammer 312 und der Druckanheberegelkammer 302 an der Seite des Schieberventils 320 angeordnet, das nahe der Druckanheberegelkammer 302 angeordnet ist. Das Ausgleichselement 327 hat einen nach unten gebogenen Abschnitt 327a, der im wesentlichen parallel zu dem Schieberventil 310 angeordnet ist (siehe Fig. 9). Das Ausgleichselement 327 wirkt mit dem T-förmigen, vorderen Ende der Schieberstange 326a der dritten Schiebevorrichtung 326 zusammen, um jede ungeordnete Bewegung der Behälter am Stattfinden zu hindern, während sie zu der Heiz- und Sterilisierkammer 303 gedrückt werden. So werden die neun Behälter, die in einer Matrix von 3 Reihen · 3 Spalten angeordnet sind, von der Druckanheberegelkammer 302 zu der Heiz- und Sterilisierkammer 303 geführt, ohne daß sie ihre ordentliche und regelmäßige Anordnung aufgrund der Kooperation des T-förmigen, vorderen Endes der Schieberstange 326a und des Ausgleichselements 327 verlieren.
Eine Abschirm- bzw. Schildplatte 328 ist in der Druckanheberegelkammer 302 angeordnet. Die Schildplatte 328 ist zwischen dem offenen Ende der Dampfzufuhrleitung (nicht dargestellt) in der Druckanheberegelkammer 302 und den offenen Oberseiten 93 der Behälter 90, die in der Druckanheberegelkammer 302 angeordnet sind, vorgesehen, um zu verhindern, daß aus der Dampfzufuhrleitung herausgeblasener Dampf direkt auf das Nahrungsmittel in den Behältern 90 trifft.
Der abwärts gebogene Abschnitt 327a des Ausgleichselements 327 kann durch einen alternativ nach unten gebogenen Abschnitt 327'a ersetzt sein, welcher schrittweise dem Schieberventil 320 nahekommt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.
Es ist festzuhalten, daß die Schiebevorrichtungen der dritten Ausbildung einen ausreichend langen bzw. großen Hub aufweisen, um die in 3 Reihen · 3 Spalten angeordneten Behälter in die nachfolgende Komponente zu schieben.
Während die vorliegende Erfindung in bezug auf eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung beschrieben wurde, die designt ist, um Nahrungsmittel, zu sterilisieren, das in Behältern, wie in Fig. 2 gezeigt, aufgenommen ist, ist sie nicht darauf beschränkt und kann auch verwendet werden, um Nahrungsmittel, das in versiegelten Behältern enthalten ist, zu sterilisieren.
Wie oben im Detail beschrieben, kann, da eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung gemäß der Erfindung signifikant die Zeit reduzieren kann, die erforderlich ist, um den Innendruck (oder den Innendruck und die Temperatur) der Druckanheberegelkammer auf das Niveau des Innendrucks (oder des Innendrucks und der Temperatur) der Heiz- und Sterilisierkammer anzuheben, die Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung mit einer bemerkenswert verbesserten Effizienz arbeiten.

Claims

1. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100), umfassend einen Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) in Wechselwirkung bzw. Verbindung mit der Atmosphäre und eine Heiz- und Sterilisierkammer (3) zum Erhitzen und Sterilisieren von Nahrungsmittel unter Druck höher als der Atmosphärendruck, welcher Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) und welche Heiz- und Sterilisierkammer (3) kontinuierlich bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sind, worin

eine Druckanheberegelkammer (2) zum Anheben des Innendrucks auf das Niveau der Heiz- und Sterilisierkammer (3) zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) und der Heiz- und Sterilisierkammer (3) vorgesehen ist, welche Druckanheberegelkammer (2) mit einem stromabwärtigen Teil bzw. Bereich des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts (1 ) über ein erstes Dichttor (10) verbunden ist und an einen stromaufwärtigen Teil bzw. Bereich der Heiz- und Sterilisierkammer (3) über ein zweites Dichttor (20) verbunden ist, und

mit einer Druckfluidzufuhrquelle (23) über eine Druckfluidzufuhrleitung (21 ) verbunden ist,

welche Vorrichtung weiters offene Behälter (90) zum Aufnehmen von Nahrungsmittel aufweist, die Öffnungen (92, 93) aufweisen und sukzessive bzw. aufeinanderfolgend von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) zu der Heiz- und Sterilisierkammer (3) vortreibbar bzw. vorschiebbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein Druckfluidblockierungsmittel (24) innerhalb der Druckanheberegelkammer zwischen einem offenen Ende (21 a), das zu der Druckanheberegelkammer (2) der Druckfluidzufuhrleitung (21 ) offen ist, und den Öffnungen (92, 93) der offenen Behälter (90) vorgesehen ist.

2. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 1, worin ein Druckfluidtank (23) an der Druckfluidzufuhrleitung (21 ) angeordnet ist, welche die Druckfluidzufuhrquelle und die Druckanheberegelkammer (2) verbindet.

3. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, weiters umfassend

eine Kühlkammer (4) zum Kühlen des erhitzten und sterilisierten Nahrungsmittels,

eine Druckabsenkregelkammer (5) zum Reduzieren des Innendrucks auf den Atmosphärendruck und einen Austragsabschnitt (6) zum Austragen von Nahrungsmittel, die aufeinanderfolgend angeordnet sind und mittels entsprechender Dichttore (10, 20, 30, 40, 50) verbunden sind,

starre Behälter (90) zum Aufnehmen von Nahrungsmittel, die eine Öffnung (92, 93) aufweisen und aufeinanderfolgend von dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) zu der Heiz- und Sterilisierkammer (3) weitergeführt werden,

worin der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ), die Heiz- und Sterilisierkammer (3), die Kühlkammer (4) und der Austragsabschnitt (6) senkrecht oder parallel zueinander angeordnet sind und der Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ), die Druckanheberegelkammer (2), die Heiz- und Sterilisierkammer (3), die Kühlkammer (4), die Druckabsenkregelkammer (5) und der Austragsabschnitt (6) an entsprechenden, stromaufwärtigen Teilen bzw. Abschnitten davon mit einer Schiebevorrichtung (13, 14, 26, 34, 42, 45, 52) versehen sind, um die starren Behälter (90) stromabwärts zu schieben bzw. zu drücken, wobei jede der Schiebevorrichtungen (13, 14, 26, 34, 42, 45, 52) einen Hub gleich oder größer der Breite eines starren Behälters (90) aufweist.

4. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, worin der Druckfluidtank (23) eine Kapazität aufweist, die 10 bis 30 mal größer als jene der Druckanheberegelkammer (2) ist.

5. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Druckfluidblockierungsmittel (24c) zwischen einem offenen Ende (21a), das zu der Druckanheberegelkammer (2) öffnet, der Druckfluidzufuhrleitung (21 ) und der Druckanheberegelkammer (2) und den Öffnungen (92, 93) der offenen Behälter (90) vorgesehen ist.

6. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der offene Behälter (90) ein zylindrischer Behälter ist, der eine entsprechende obere Öffnung (93) und Bodenplatte (91 ) aufweist, und das Druckfluidblockierungsmittel (24) einen Schildabschnitt (24c) zum Abdecken der Öffnung (92, 93) der offenen Behälter (90) umfaßt.

7. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Druckfluidblockierungsmittel (24) ein schachtelartiger Drehtisch (24) zum Aufnehmen der starren Behälter (90) ist.

8. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 1, worin ein Dampfluft- Schranken- bzw. -Vorhangausbildungsmittel (12) an der Seite des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts (1 ) des ersten Dichttors (10) angeordnet ist.

9. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 8, worin der Luftvorhang entlang des ersten Dichttores (10) fließt.

10. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, weiters umfassend Dampfluftschranken bzw. -vorhang bildende Mittel (12), die an der Seite des Nahrungsmittelzufuhrabschnitts (1 ) des ersten Dichttors (10) zwischen dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) und der Druckanheberegelkammer (2) vorgesehen sind.

11. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, worin die Luftschranken bildenden Mittel (12) ein Dampfzufuhrmittel (15) zum Zuführen von Dampf zu dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1 ) und ein Entlüftungsmittel (16) zum Austragen von Dampf aus dem Nahrungsmittelzufuhrabschnitt (1) aufweisen.

12. Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 11, worin eine Ablenkplatte (12b) an einer Position gegenüberliegend der Dampfausblasöffnung (15a) der Dampfzufuhrmittel (15) angeordnet ist, um Dampf zu den Entlüftungsmitteln (16) zu leiten.