BR112012020351B1 - Dispositivo para formação e resfriamento para uma massa alimentícia fundida fluida. - Google Patents
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Abstract
dispositivo para formação e resfriamento para uma massa alimentícia fundida fluida. a invenção refere-se a um dispositivo de formação e resfriamento para uma massa alimentícia fundida fluida (1), mais particularmente queijo processado, compreendendo duas cintas de resfriamento paralelas que giram em sentido oposto (2,3), que são guiadas sobre um tambor de deflexão superior (4) e um tambor de deflexão inferior (5) e são separadas entre si de maneira a formar uma tira contínua (6) de massa alimentícia, onde as cintas de resfriamento (2,3) são acionadas por um fluido de resfriamento (7) no lado voltado na direção contrária à tira, caracterizado pelo fato de um canal de alimentação tubular (8) ser formado na região superior de cada cinta de resfriamento (2,3) e ser equipado com uma pluralidade de dutos de saída (9) dispostos lado-a-lado, o recesso central dos quais é formado como um cilindro e por meio dos quais uma corrente de líquido de resfriamento não turbulenta (1) pode ser aplicada na cinta de resfriamento (2,3).
Description
(54) Título: DISPOSITIVO PARA FORMAÇÃO E RESFRIAMENTO PARA UMA MASSA ALIMENTÍCIA FUNDIDA FLUIDA.
(51) Int.CI.: A01J 25/12 (30) Prioridade Unionista: 15/02/2010 DE 10 2010 007 984.7 (73) Titular(es): HOCHLAND SE (72) Inventor(es): BIGGEL, ANDREAS; FRANZ STADELMANN
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DISPOSITIVO PARA FORMAÇÃO E RESFRIAMENTO PARA UMA MASSA ALIMENTÍCIA FUNDIDA FLUIDA.
DESCRIÇÃO
A invenção refere-se a um dispositivo de formação e resfriamento para uma massa alimentícia fundida fluida de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
Especificamente, a invenção refere-se a um dispositivo de formação e resfriamento como é genericamente conhecido do documento DE 103 28 905 Al.
O documento DE 103 28 905 Al mostra um dispositivo, tal como apresentando na figura 1, no qual uma massa alimentícia fundida (1), mais particularmente, queijo processado, é laminada e resfriada para formar uma tira contínua (6). Para este fim, o dispositivo compreende duas cintas infinitas que giram em sentido oposto (2,3), cada uma das quais é guiada sobre um tambor de deflexão superior (4) e um tambor de deflexão inferior (5). As duas cintas de resfriamento (2,3), que são preferivelmente desenhadas como cintas de aço, são espaçadas entre si de maneira a formar uma tira (6) da massa alimentícia (queijo processado).
Cada lado das cintas de resfriamento (2,3) voltado no sentido contrário à tira (6) de massa alimentícia é submetido a um fluido de resfriamento (7) de maneira a resfriar a massa alimentícia fundida.
O resfriamento da massa alimentícia requer um resfriamento uniforme e dissipação da quantidade de calor introduzida pela massa alimentícia. E também necessário se suprir e drenar o fluido de resfriamento (água) de maneira confiável.
O problema focalizado pela invenção é o de criar um dispositivo do tipo mencionado inicialmente que assgure um resfriamento confiável enquanto que apresentando um desenho simples e custo de manufatura favorável e que seja caracterizado por um alto grau de dependência operacional.
O problema é solucionado de acordo com a invenção pela combinação de características da reivindicação 1. As reivindicações dependentes mostram realizações vantajosas adicionais da invenção.
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De acordo com a invenção, um dispositivo de formação e resfriamento para uma massa alimentícia fluida fundida é, desta forma, criado, no qual um canal de alimentação tubular equipado com uma pluralidade de dutos de saída dispostos lado-alado, é disposto na região superior da cinta de resfriamento particular. Os dutos de saída são desenhados de tal forma que colocam uma camada laminar de fluido de resfriamento sobre a superfície da cinta de resfriamento. Para este fim, os dutos de saída são equipados com um recesso cilíndrico a partir do qual resulta um fluxo de saída laminar de fluido de resfriamento. De acordo com a invenção, a possibilidade, desta forma, é criada para a aplicação de fluido de resfriamento sem o risco de aspersão, e com aplicação de um fluido de resfriamento apresentando uma espessura uniforme e uma largura constante. Em contraste com o estado da técnica, a possibilidade é, desta forma, criada para a aplicação de um filme de resfriamento uniforme em termos da espessura e largura e, desta forma, assegurando uma transferência de calor otimizada entre a superfície da cinta de resfriamento e o filme de fluido de resfriamento de fluxo preferivelmente turbulento. Desta forma, não é esperada, como é parcialmente o caso no estado da técnica, a formação de um filme de líquido de resfriamento não uniformemente distribuído, inconsistente quanto à espessura que flui de forma turbulenta.
Pela realização de acordo com a invenção, é, desta forma, possível se conduzir um resfriamento uniforme em ambos os lados. Isto é vantajosa também em termos do resfriamento uniforme e formação confiável da tira de massa alimentícia.
De acordo com a invenção, é particularmente favorável quando o canal de alimentação forma um volume de armazenamento. Como resultado, pode ser assegurado que o fluxo de saída de fluido de resfriamento provenientes dos dutos de saída ocorra de maneira lenta, constante e laminar, enquanto que a formação de um fluxo turbulento possa também ser esperada no canal de alimentação se a pressão for mais alta e as condições do fluxo de entrada forem favoráveis. O volume de armazenamento provido de acordo com a invenção, cuja pressão pode ser de 0,05 a 0,3 bar, por exemplo, assegura um fluxo de saída uniforme dos canais de alimentação, desta forma, resultando também em condições de fluxo consistentes por toda a largura da cinta de resfriamento.
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De acordo com a invenção, a realização é, desta forma, desenhada de tal forma que a alimentação de água de resfriamento (fluxo) não apresente um afeito desfavorável sobre o fluxo de saída através dos dutos de saída. Mais particularmente, a energia cinética do fluxo de entrada e a pressão de distribuição não restringem o fluxo de saída através dos dutos de saída.
O duto de saída é preferivelmente disposto em um ângulo em relação à superfície da cinta de resfriamento, por exemplo, em um ângulo entre 40° e 60°. Ocorre uma colocação particularmente favorável do filme de fluido de resfriamento como resultado.
Além disto, é favorável de acordo com a invenção que uma pluralidade de dutos de saída seja provida, sendo estes uniformemente distribuídos através da largura da cinta de resfriamento. O fluxo de saída de fluido uniforme laminar e a formação do filme de fluido de resfriamento uniforme fluido para baixo de maneira laminar são obtidos como resultado. Os dutos de saída preferivelmente apresentam uma proporção do comprimento para o diâmetro de 5 a 9. Como resultado é assegurado um fluxo uniforme.
De maneira a remover o fluido de resfriamento que sai na forma de um filme de fluido de resfriamento da superfície da cinta de resfriamento, é particularmente favorável de acordo com a invenção quando um elemento de retirada para drenar o fluido de resfriamento é provido por baixo do canal de alimentação. O elemento de retirada é preferivelmente desenhado na forma de uma valeta através da qual o fluido de resfriamento pode ser drenado de maneira uniforme e sem aspersão devido ao volume suficiente da valeta de saída de fluxo. É particularmente favorável quando o elemento de retirada compreende um raspador suportado contra o lado interno da cinta de resfriamento que é preferivelmente pré-carregada de forma elástica contra a superfície da cinta de resfriamento. O raspador, desta forma, remove o filme de fluido de resfriamento de maneira uniforme. O raspador, as conexões do tipo macho-e-fêmea do raspador, e a valeta de saída de fluxo são desenhados lisos e livres de componentes de interferência (parafusos, por exemplo) no trajeto da água de resfriamento que entra,
4/10 desta forma, permitindo que a água de resfriamento flua para a valeta de saída de fluxo sem aspersão.
De maneira a possibilitar a substituição do raspador de maneira simples e com pouca complexidade, se este se tomar gasto, é favorável quando o raspador é suportado no elemento de retirada por meio de uma conexão macho-e-fêmea.
A drenagem do filme de líquido de resfriamento provida de acordo com a invenção, não requer energia externa adicional, como seria o caso, por exemplo, de bombeamento. Além disto, o dispositivo é desenhado de tal forma que muito pouco ruído é produzido.
Uma vantagem adicional significativa do dispositivo de acordo com a invenção é que o raspador pode ser suportado no elemento de retirada de maneira flutuante devido à conexão macho-e-fêmea. Como resultado, não ocorre qualquer deformação do raspador devido a uma conexão por grampo ou semelhante ou devido às diferenças de temperatura, e, desta forma, vazamentos não são formados entre o raspador e a superfície da cinta de resfriamento devido a uma deformação do raspador (deformação ondulosa).
Além disto, é vantajoso que a drenagem do fluido de resfriamento ocorra através da valeta de saída de fluxo por gravidade, e, desta forma, não há necessidade de qualquer componente que seja susceptível de interferência e possa falhar.
Em um desenvolvimento favorável da invenção, é provido que os canal de alimentação seja equipado com um dispositivo de ajuste, por meio do qual uma alimentação de fluido de resfriamento para algum dos dutos de saída possa ser ajustada. A largura efetiva de trabalho do dispositivo de resfriamento pode ser ajustada por meio do dispositivo de ajuste. É possível, mais particularmente, vedar alguns dos dutos de saída que se projetam para fora em relação à alimentação do fluido de resfriamento, e assim o fluido de resfriamento flui apenas para fora de uma região central do dispositivo de resfriamento. A aplicação do fluido de resfriamento (água de resfriamento) pode, desta forma, ser ajustado em termos da largura simetricamente e linearmente a partir de ambos os lados. Assim sendo, é particularmente favorável quando o dispositivo de ajuste compreende pelo menos um pistão que seja móvel dentro do canal de alimentação.
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Preferivelmente, dois pistões são providos, de maneira a a vedar simetricamente os dutos de saída providos nas regiões de extremidade localizadas para fora contra um fluxo de entrada de fluido de resfriamento. Desta forma, o fluido de resfriamento não flui através dos ditos dutos de saída, mas, em vez disto, é descarregado através dos dutos de saída relevantes apenas na região central e é alimentado à cinta de resfriamento.
Os pistões são preferivelmente acionados por meio de um acionador ou mesmo por uma manivela que compreende, por exemplo, um eixo que pode ser acionado por meio de um mecanismo servo. O pistão, desta forma, é móvel dentro do alojamento do canal de alimentação, permitindo assim que o fluido de resfriamento flua apenas para os dutos de saída dispostos centralmente, enquanto que os dutos de saída posicionados fora do pistão não podem ser acionados pelo fluido de resfriamento. Desta forma, é possível se realizar um ajuste sem o risco de aspersão ou gotejamento. O eixo é preferivelmente equipado com uma rosca de contagem de rotação de maneira a mover ambos os pistões sincronicamente como uma imagem em espelho.
Em um desenvolvimento favorável da invenção, é provido que uma abertura de retirada seja provida em cada região de extremidade lateral do canal de alimentação, através do qual um fluxo de drenagem desejado através do pistão é realizado. O fluxo de drenagem é favorável também para a limpeza da CIP, uma vez que é possível, como resultado, se limpar de forma confiável todo o mecanismo de ajuste.
Uma vantagem adicional essencial do dispositivo de formação e resfriamento de acordo com a invenção é que é fácil de limpar. Não há espaços internos ocultos, mas, em vez disto, é possível um fluxo uniforme de fluido de limpeza, e assim a limpeza CIP (limpeza no local), em particular, pode ser realizada, na qual os componentes do dispositivo de formação e resfriamento de acordo com a invenção pode ser também utilizado, de fato, para limpeza.
A invenção é descrita a seguir com referência a uma realização típica em combinação com os desenhos. Nos quais:
Fig. 1. vista em seção lateral esquemática de acordo com o estado da técnica,
6/10
| Fig. | 2. | vista em perspectiva parcial, em parte como um desenho em seção, de uma cinta de resfriamento com a alimentação e drenagem do fluido de resfriamento de acordo com a invenção, |
| Fig. | 3. | vista lateral simplificada da disposição mostrada na figura 2, |
| Fig. | 4 . | vista detalhada aumentada do detalhe B de acordo com a figura 3, |
| Fig. | 5. | vista detalhada aumentada do detalhe C da figura 3, |
| Fig. | 6. | vista frontal simplificada, em parte como um desenho em seção, da disposição mostrada nas figuras 2 a 5, |
| Fig. | 7 . | figura em perspectiva de uma realização típica apresentando uma largura de trabalho ajustável, e |
| Fig. | 8 . | vista em simplificada aumentada de acordo com a realização típica da figura 7. |
As figuras 2 a 6 mostram apenas uma cinta de resfriamento rotativa (2, 3). Como mostrado na figura 1, duas cintas de resfriamento (2, 3) que interagem entre si, são providas de maneira a resfriar uniformemente o espaço entre as duas cintas de resfriamento (2, 3), no qual a tira (6) de massa alimentícia é formada. De acordo com a invenção, todo o sistema pode ser também desenhado de tal forma que a tira (6) de massa alimentícia fique apenas em uma das cintas de resfriamento rotativas e, desta forma, uma segunda cinta de resfriamento não é requerida nesta região.
As figuras 2, 3 e 6 cada uma mostra um tambor de deflexão superior (4) e um tambor de deflexão inferior (5), em tomo dos quais uma cinta infinita de resfriamento (2), que é feita de aço, por exemplo, é guiada. A cinta de resfriamento se estende verticalmente, de forma análoga ao mostrado na figura 1.
De acordo com a invenção, um canal de alimentação (8) tubular disposto horizontalmente é provido na região superior da cinta de resfriamento, como mostrado na figura 3, que forma um volume de armazenamento e onde uma pluralidade de dutos de saída (9) é provida, como nas figuras 3 e 4 em particular. Os dutos de saída (9) são equipados com um recesso cilíndrico e são dispostos no canal de alimentação (8) tubular de tal forma que resulta em uma corrente (10) de fluido de resfriamento (ver figura 4), o que produz um filme de fluido de resfriamento laminar (11). O filme de fluido de
7/10 resfriamento laminar (11) é formado pela pluralidade de dutos de saída (9) dispostos lado-a-lado.
Na realização típica mostrada, a massa alimentícia fundida é introduzida, por exemplo, a uma temperatura entre 75°C e 85°C, enquanto que o fluido de resfriamento (água de resfriamento) apresenta uma temperatura de 1°C, por exemplo. Quando a tira (6) da massa de meio de resfriamento emerge das cintas de resfriamento (2, 3), foi resfriada para uma temperatura entre 5°C e 10°C, por exemplo.
Como mostrado mais particularmente na figura 4, a corrente de fluido de resfriamento (10) não asperge, mas, em vez disto, é colocada uniformemente contra a superfície da cinta de resfriamento (2).
O duto de saída (9) apresenta um comprimento, por exemplo, entre 25 e 30 mm e um diâmetro interno entre 3 e 4 mm. No global, é vantajoso quando uma proporção o comprimento para o diâmetro fique entre 5 e 9.
Por meio do dispositivo de acordo com a invenção, é possível se aplicar um 15 filme de fluido de resfriamento uniforme (11) que flui para fora uniformemente, não se expandindo lateralmente ou apenas de forma não substancial, e seja bem aderido à superfície da cinta de resfriamento. Dada uma largura de parede de resfriamento de 1200 mm, por exemplo, quantidades de água de resfriamento entre 2 m3/h e 4 m3/h podem ser, desta forma, aplicadas.
As figuras 7 e 8 mostram uma realização típica adicional da invenção. Nesta realização típica, a largura de trabalho do dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção é ajustável. Compreende uma região central do canal de drenagem (8), que é desenhado de forma análoga à primeira realização típica. O fluido de resfriamento é alimentado centralmente por meio de um duto de conexão (18), que não é mostrado em detalhe. Canais de alimentação laterais (8b) são formados unindo a região central do canal de alimentação (8a). Estes são preferivelmente desenhados como um alojamento de duas peças, como mostrado na figura 8. Os pistões (15, 16), que podem ser deslocados por meio de eixos (18), são suportados de forma móvel neste alojamento. Para este fim, os eixos (18) são equipados com roscas contra-rotativas (não mostradas) e são guiados em um alojamento de eixo (20). A conexão a um mecanismo servo é
8/10 possível por meio de uma conexão de acionamento (21). A rotação dos eixos (18), desta forma, resulta no deslocamento linear dos pistões (15, 16).
Como mostrado na figura 8, o canal de alimentação (8) é equipado com um recesso longitudinal (23). Orifícios individuais (22), que direcionam o fluido de resfriamento para os dutos de saída (9), se ramificam destes. Como mostrado na figura 7, devido ao efeito de vedação dos pistões (15) e (16), respectivamente, os orifícios (22) e, desta forma, os dutos de saída (9) localizados lateralmente fora dos pistões (15, 16), não podem ser acionados pelo fluido de resfriamento.
De maneira a possibilitar a limpeza de todo o dispositivo, é possível um fluxo de vazamento através dos pistões (15, 16). O fluido de vazamento é alimentado lateralmente pelas aberturas de retirada (17) (tubos protuberantes) e flui lateralmente para a superfície da cinta de resfriamento particular.
Pela rotação dos eixos apresentando roscas contra-rotativas em ambas as extremidades, os pistões (15, 16) são, desta forma, movidos. O desenho não arredondado dos pistões (15, 16) evita que estes girem no interior. Ao contrário, os pistões são meramente deslocados.
Como mostrado na figura 4, um raspador adicional (14) pode ser provido acima do canal de alimentação tubular (8), de maneira a remover regiões de aderência de fluido, se aplicável, da superfície da cinta de resfriamento antes do filme de fluido de resfriamento (11) ser aplicado. Isto pode ser apropriado em particular para cintas de resfriamento que correm para cima. Os raspadores acima do duto de aplicação nas cintas de resfriamento que correm para cima têm o propósito de retirar o fluido de resfriamento que foi levado para cima antes de alcançar o tambor superior e, desta forma, gotejar sobre este.
De acordo com a invenção, a drenagem do fluido de resfriamento ocorre por meio de um elemento de retirada (12), que é desenhado na forma de uma valeta de saída de fluxo (12) disposta em um plano inclinado (ver figura 6). É aberto na direção da parte superior e pode, desta forma, ser facilmente limpo. A introdução do fluido de resfriamento ou a remoção do filme de fluido de resfriamento (11) da superfície da cinta de resfriamento (2) ocorre por meio de um raspador elástico (13) (ver figura 5), que é
9/10 fixado no elemento de retirada (12) suportado de maneira flutuante, preferivelmente, por meio de uma conexão macho-e-fêmea.
O dispositivo de acordo com a invenção é aberto lateralmente na cinta de resfriamento (2, 3), não é necessário se limitar o filme de fluido de resfriamento laminar (11) por meio de malhas laterais ou semelhantes, na cinta de resfriamento (2, 3), uma vez que não ocorre uma interrupção do filme de fluido de resfriamento laminar (11).
Pela presente invenção se obtém as seguintes vantagens:
- um desenho compacto e simples, fácil de produzir,
- uma aplicação exata do meio em termos da largura e de maneira reta (região de borda),
- capaz de CIP sem um sistema de duto adicional, estabilidade térmica durante a limpeza,
- compensação de irregularidades de superfície na cinta de resfriamento sem mal funcionamento,
- possibilidade de faixa de temperatura alta sem mal funcionamento,
- aplicação de uma quantidade de água de resfriamento a maior possível,
- nenhum controle ou regulação complexo de pressão ou volume de fluxo, nenhum formato complexo do bocal,
- variabilidade da quantidade de aplicação de 30-100% sem que o sistema de aplicação goteje ou borrife,
- espessura de camada uniforme por toda a largura,
- confiabilidade funcional alta, sem consumo de energia, sem produção de ruído,
- sem mal funcionamento caso a cinta corra seca,
- possibilidade de deslocamento rápido, esforço mínimo de ajuste, sem dano à cinta de aço, estabilidade.
10/10
Lista de referências numéricas
2,3 5 4 io 9
13, 14 15 15, 16
21 massa alimentícia/queijo processado cinta de resfriamento tambor de deflexão superior tambor de deflexão inferior tira de massa alimentícia fluido de resfriamento canal de alimentação tubular duto de saída corrente de fluido de resfriamento laminar filme de fluido de resfriamento laminar elemento de drenagem/valeta de saída de fluxo raspador pistão abertura de retirada eixo duto de conexão alojamento de eixo conexão de acionamento orifício recesso
1/2
Claims (2)
1/Ί
DESENHOS (ESTADO DA TÉCNICA)
1. Dispositivo de formação e resfriamento para uma massa alimentícia (1) fundida fluida, mais particularmente queijo processado, compreendendo duas cintas de resfriamento paralelas que giram em sentido oposto (2, 3), que são guiadas sobre um tambor de deflexão superior (4) e um tambor de deflexão inferior (5) e que são separadas entre si de maneira a formar uma tira contínua (6) da massa alimentícia, onde as cintas de resfriamento (2, 3) são acionadas por um fluido de resfriamento (7) no lado afastado ao da tira, caracterizado pelo fato de:
- um canal de alimentação tubular (8) ser formado na região superior de cada cinta de resfriamento (2, 3) e ser equipado com uma pluralidade de dutos de saída (9) dispostos lado-a-lado, o recesso central da qual é formado como cilindro e por meio do qual uma corrente de líquido de resfriamento não turbulenta (10) pode ser aplicada sobre a cinta de resfriamento (2, 3);
- no qual os dutos de saída (9) são dispostos de forma inclinada sob formação de um ângulo de 40° a 60° em relação à superfície da cinta de resfriamento; e
- que os dutos de saída (9) apresentam uma proporção de comprimento para o diâmetro de 5 a 9.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do canal de alimentação (8) formar um volume de armazenamento.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de estar presente no canal de alimentação (8) uma pressão do fluido de resfriamento de 0,05 bar a 0,3 bar.
4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do canal de alimentação (8) ser equipado com um dispositivo de ajuste, por meio do qual uma alimentação de fluido de resfriamento é ajustável para cada um dos dutos de saída (9).
Petição 870180007846, de 29/01/2018, pág. 4/7
2/2
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do dispositivo de ajuste compreender pelo menos um pistão (15, 16) móvel o qual é alojado dentro do canal de alimentação (8), preferivelmente dois pistões dispostos nas regiões laterais do canal de alimentação (8), que são móveis por meio de um acionador de maneira a ajustar o número efetivo de dutos de saída (9).
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de ser formado na região de extremidade lateral do canal de alimentação (8) uma respectiva abertura de retirada (17).
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de um elemento de retirada (12) para drenagem do fluido de resfriamento (7) ser disposto por baixo do canal de alimentação (8), onde o elemento de retirada (12) é preferivelmente desenhado na forma de uma valeta de saída de fluxo inclinada em relação ao plano horizontal e/ou que compreende um raspador (13) suportado contra um lado interno da cinta de resfriamento (2, 3) e que é preferivelmente pré-carregado de forma elástica contra a superfície da cinta de resfriamento (2, 3), onde o raspador (13) é preferivelmente suportado no elemento de retirada (12) por meio de uma conexão macho-e-fêmea.
Petição 870180007846, de 29/01/2018, pág. 5/7
2/7
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