Kühlapparat. Gegenstand der Erfindung ist ein Kühl apparat zum Kühlen von flüssigen, bei der Kühlung in eine dickflüssige, plastische oder feste Form übergehenden Fettstoffen und Fettemulsionen, der zwei Körper aufweist, von denen der eine um den andern angeordnet ist, und welche zwei mindestens annähernd gleichachsige, gekühlte, einen ringförmigen Zwischenraum begrenzende Rotationsflächen bilden, in welchen Zwischenraum der zu küh lende Stoff mittels Druckes gefördert wird, und in welchem ein auf den Stoff wirkendes Organ sich dreht.
Der Kühlapparat zeichnet sich dadurch aus, dass dieses Organ Messer aufweist, die beim Fördern des Stoffes so auf die beiden gekühlten Flächen einwirken, dass die sich an denselben ablagernden Stoff teile von diesen Flächen abgeschabt werden., und dass die von den Messern abgeschabten Stoffteile stets mit dem übrigen durch den ringförmigen Zwischenraum gehenden Stoff gemischt werden, so dass durch die Wirkung der Messer der gesamte Stoff in innige Be- rührung mit den beiden gekühlten Flächen gebracht wird.
Bei der Bewegung des Stoffes über die Kühlflächen soll er seine Wärme an diese abgeben, und es ist deshalb für die Wärme übertragung von wesentlicher Bedeutung, dass ein möglichst grosser Teil des Stoffes bei der Bewegung direkt mit den Flächen in Berüh rung kommt.
Bei den bisher angewendeten ähnlichen bekannten Apparaten hat man Rühr- und Transportorgane angewendet, die in dem zwi schen den abgekühlten Rotationsflächen lie genden Raum gedreht werden, und die mit ihrer Bewegung den Stoff zwischen den Flä chen umrühren und eventuell weiterfördern, um eine innige Berührung zwischen den Flächen und dem Stoff zu erzielen.
Das Küh len bewirkt indessen, dass der Fettstoff das Bestreben hat, auf den Kühlflächen als eine feste Schicht zu haften, diese Schicht wirkt sogar bei einer ganz geringen Dicke im hohen Grade wärmeisolierend, und die Leistung des Apparates wird dadurch bedeutend berab- gesetzt.
Dieser Nachteil macht sich besonders beim Kühlen von reinen Fettstoffen und Emulsionen mit grossem Fettgehalt geltend und kann unter Umständen den Apparat bei nahe ausser Betrieb setzen; es hat sich er wiesen, dass das von den bekannten Arbeits organen bewirkte Rühren des Stoffes zwi schen den Kühlflächen nicht das Haften einer Fettschicht an den Flächen wirksam hindern kann.
Die Erfindung bezweckt eine Abhilfe der Nachteile.
Durch die erwähnten Messer wird die Bildung von festhaftenden Fettschichten an den Kühlflächen verhindert, und diese wer den abwechselnd von dem abgekühlten Stoff gesäubert und von frischen nicht abgekühlten Stoffmassen bedeckt, während der abge schabte und abgekühlte Stoff stets mit dem übrigen in den Ringraum eingeführten Stoff gemischt und durch die Wirkungsweise der Messer in innige Berührung mit den Kühl flächen gebracht wird.
Das sich drehende Organ ist zweckmässi- gerweise als eine drehbar gelagerte Trommel ausgeführt, auf welcher jedes Messer neben mindestens einer Offnung angebracht ist, wo bei einige Messer nach innen gebogen sind, sich federnd an die innere Kühlfläche an legen, während andere Messer nach aussen ge bogen sind und sieh ebenfalls federnd gegen die äussere Kühlfläche legen, so dass der Stoff, welcher mittels der Messer von der einen Fläche abgeschabt wird, durch die ent sprechenden Öffnungen der Trommel gegen die andere Fläche geführt wird und umge kehrt.
Hierdurch wird das 31ischen des Stof fes wesentlich gefördert.
Ein aufrechtstehendes Ausführungsbei spiel des Kühlapparates nach der Erfindung und eine Variante sind teilweise schematisch auf der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ap parat, Fig. 2 in grösserem Massstab einen Quer schnitt durch einen Teil der Kühlflächen und der, zwischenliegenden Teil der Trommel mit dazugehörenden Messern, Fig. 3 eine seitliche Teilansicht des in Fig. 2 gezeigten Teils der Trommel mit Messern, Fig. 4 eine Trommel von einer andern Ausführungsart mit Messern,
und Fig. 5 in grösserem Massstab einen Quer schnitt durch einen Teil der in Fig. 4 darge stellten Trommel mit den an dieser ange brachten Messern.
1 bezeichnet einen aufreehtstehenden zylindrischen, als Hohlkörper ausgebildeten Körper, dessen Aussenfläche mit Ja bezeich net ist. Zwischen dem zentralen Rohr 2 und der Aussenwand des Hohlkörpers befindet sich ein Raum 3, in welchem das Kühlmittel umlaufen kann. Um den Hohlkörper 1 ist konzentrisch ein anderer als z- .#lindrischer 1iohlkörper 4 ausgebildeter Körper ange bracht, dessen innere Fläche mit 4a bezeich net ist.
Der Hohlkörper 4 ist mit einem Mantel 5 umgeben, und dieser kann gleich falls durch ein Kühlmittel durchströmt. -#ver- den. Zwischen der äussern Rotationsfläche 1a des Hohlkörpers 1 und der innern Rotations fläche 4a des Hohlkörpers 4 befindet sich ein verhältnismässig schmaler, ringförmiger Hohlraum 6, in welchem eine zylindrische Trommel 7 mit Messern 8, 9 drehbar ange bracht ist.
Diese Messer sind nach Fig. 2 und 3 durch Herausbiegen der ausgeschnitte nen Teile der Trommel 7 hergestellt und so angeordnet, dass die Messer 8 nach innen ge bogen sind und sich federnd gegen die äussere gekühlte Fläche la des Hohlkörpers 1 legen, während die Messer 9 nach aussen gebogen sind und sich federnd an die innere gekühlte Fläche 4a des Hohlkörpers 4 legen. Die Flä chen la, 4" sind gleichachsig, sie könnten auch annähernd gleichachsig angeordnet sein.
Die Trommel 7 ist über dem Hohlkörper 1 mittels Abschlussdeckel 10 an der Welle 11 befestigt, die in einer Stopfbüchse am obern Ende des Rohres 2 drehbar gelagert ist. Die Welle 11 dient zum Drehen der Trommel 7. Im Abschlussdeckel 10 sind Löcher 12 vor- gesehen. Der Hohlkörper 1 ist am untern Teil mit einem Flansch 13 versehen und mittels desselben an einem andern Flansch 14 des Hohlkörpers 4 befestigt. Am Flansch 13 ist ein Gestell 15 mit Nabe 16 befestigt, und letztere bildet ein Lager für die Welle 11.
Beim Gebrauch des Apparates wird der flüssige Stoff, der abgekühlt werden soll, von unten durch das Rohr 17 in den @ Raum 6 mittels Druckes eingeführt, wobei gleichzeitig ein Kühlmittel, zum Beispiel gekühltes Salz wasser, in dem Raum 3 des Hohlkörpers 1 und im Mantel 5 des Hohlkörpers 4 umläuft, wie auf der Zeichnung dargestellt ist. Ferner wird die Trommel 7 mit den Schabmessern von der Welle 11 in der in Fig. 2 gezeigten Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt, so dass die Stoffteile, die sich bei ihrer Aufwärts bewegung durch den Raum 6 auf den abge kühlten Flächen 1a und 4a ablagern, abge schabt werden.
Die von den Messern 8 abge schabten Stoffteile werden, wie in Fig. 2 an gedeutet, durch die neben den Messern an geordneten Öffnungen nach aussen geschoben und mit dem Stoff gemischt, der längs der Fläche 4a des Hohlkörpers 4 entlanggeht, während die von den Messern 9 abgeschabten Stoffteile nach innen geschoben werden, um mit dem Stoff, der längs, der Fläche 1a des Hohlkörpers entlanggeht, gemischt zu wer den. Die Messer sind entsprechend so ange ordnet, dass jeder Teil der abgekühlten Flä chen abgeschabt wird.
Hiermit wird eine derart innige Mischung des Stoffes während seines Weges durch den Raum 6 erreicht, dass praktisch genommen der gesamte Stoff während des Durchganges durch den Raum 6 auf kürzere oder längere Zeit in unmittelbare Berührung mit den Kühlflächen gebracht wird und auf diese Weise gleichmässig und stark gekühlt wird. Der zwischen der Fläche 1a und der Innenseite der Trommel 7 fliessende Stoff geht oben in die Trommel und tritt durch die Löcher 12 des Deckels 10 aus.
Der dargestellte Apparat kann einen Teil einer Maschine zur weiteren Behandlung des betreffenden Stoffes bilden, da der Stoff nach dem Verlassen des Raumes 6 nach oben nach einem andern Abschnitt 18 der betref fenden Maschine gefördert wird, er kann aber auch einen selbständigen Apparat bilden.
Die gekühlten Flächen 1a und 4a können auch eine andere Form, als vorher beschrie ben, aufweisen. Die Rotationsflächen bilden den Flächen können zum Beispiel konisch ge staltet sein oder durch Drehung um die Achse beliebiger Kurven gebildet sein, wobei die Breite des Spielraumes, das heisst der Abstand zwischen den beiden umlaufenden Flächen, an verschiedenen Stellen in der Längsachse des Apparates verschieden gross gehalten werden kann.
Das. im Raum 6 zwischen den Flächen 1a und 4a umlaufende Schaborgan, welches vor allem entsprechend der Gestalt des Raumes gestaltet sein muss, kann gleichfalls auf an dere Weise ausgeführt sein, als vorher be schrieben. Die Messer 8 und 9 können aus einem besonders geeigneten Werkstoff herge stellt sein und am Organ mittels Bolzen, Sehrauben oder Nieten, wie in Fig. 5 darge stellt, so angebracht sein, dass diese ausge wechselt werden können, sobald sie abgenutzt sind.
Die Fig. 4 und 5 zeigen als Schaborgan eine zylindrische Trommel 7, deren Mantel fläche hauptsächlich aus Rippen oder Stan gen 19 besteht, an welchen die Messer B und 9 befestigt sind. Die Messer sind hier in einer oder mehreren Reihen nach einer Schrauben linie am Umfang der Trommel versetzt ange bracht, wobei abwechselnd auf ein nach innen gebogenes Messer 8 ein nach aussen gebogenes Messer 9 folgt. Die Messer können ferner so angeordnet sein, dass sie entweder fördernd oder hemmend auf den Stoff wirken, der durch den Apparat gehen soll.
Der Zwischenraum zwischen den Stangen 19 bildet hier die Öffnungen der Trommel, durch welche der Stoff von der einen ge kühlten Fläche zu der andern gehen kann.
Refrigerator. The subject of the invention is a cooling apparatus for cooling liquid fatty substances and fatty emulsions which change into a viscous, plastic or solid form during cooling, which has two bodies, one of which is arranged around the other, and which two at least approximately equiaxed, Formed cooled, an annular intermediate space delimiting surfaces of revolution, in which space the substance to be küh looming is promoted by means of pressure, and in which an organ acting on the substance rotates.
The cooling apparatus is characterized by the fact that this organ has knives that act on the two cooled surfaces when the material is conveyed in such a way that the material parts deposited on the same are scraped off these surfaces, and that the material parts scraped off by the knives always be mixed with the rest of the substance passing through the annular gap, so that the action of the knife brings the entire substance into intimate contact with the two cooled surfaces.
When the substance moves over the cooling surfaces, it should give off its heat to them, and it is therefore essential for heat transfer that as much of the substance as possible comes into direct contact with the surfaces during the movement.
In the similar known apparatus used so far, stirring and transporting elements have been used, which are rotated in the space between the cooled surfaces of rotation lying, and the movement of the material between the surfaces stir and possibly further convey to an intimate contact between the surfaces and the fabric.
Cooling, however, has the effect that the fatty substance tends to adhere to the cooling surfaces as a solid layer; this layer has a high degree of thermal insulation even if it is very thin, and the performance of the apparatus is thereby significantly reduced.
This disadvantage is particularly evident when cooling pure fatty substances and emulsions with a large fat content and can, under certain circumstances, put the apparatus almost out of operation; It has been shown that the stirring of the substance between the cooling surfaces caused by the known working organs cannot effectively prevent a layer of fat from adhering to the surfaces.
The invention aims to remedy the disadvantages.
The mentioned knife prevents the formation of firmly adhering layers of fat on the cooling surfaces, and they are alternately cleaned of the cooled substance and covered by fresh, non-cooled substance masses, while the scraped and cooled substance is always mixed with the rest of the substance introduced into the annulus and is brought into intimate contact with the cooling surfaces through the action of the knife.
The rotating member is expediently designed as a rotatably mounted drum, on which each knife is attached next to at least one opening, where some knives are bent inwards and spring against the inner cooling surface, while other knives ge outwards are curved and see also put resiliently against the outer cooling surface, so that the substance, which is scraped off by the knife from one surface, is passed through the corresponding openings of the drum against the other surface and vice versa.
This significantly promotes the mix of the substance.
An upright Ausführungsbei game of the cooling apparatus according to the invention and a variant are partially shown schematically in the drawing. 1 shows a longitudinal section through the apparatus, FIG. 2 shows a larger-scale cross section through part of the cooling surfaces and the intermediate part of the drum with associated knives, FIG. 3 shows a partial side view of the one shown in FIG Part of the drum with knives, Fig. 4 shows a drum of another embodiment with knives,
and Fig. 5 on a larger scale a cross section through part of the drum shown in Fig. 4 Darge with the knives attached to it.
1 denotes an upright cylindrical body designed as a hollow body, the outer surface of which is denoted by Yes. Between the central tube 2 and the outer wall of the hollow body there is a space 3 in which the coolant can circulate. To the hollow body 1, another as z-. # Lindrischer 1iohlkörper 4 designed body is concentrically introduced, the inner surface of which is denoted by 4a.
The hollow body 4 is surrounded by a jacket 5, and this can equally if flowed through by a coolant. - # forgive. Between the outer surface of rotation 1a of the hollow body 1 and the inner surface of rotation 4a of the hollow body 4 is a relatively narrow, annular cavity 6, in which a cylindrical drum 7 with knives 8, 9 is rotatably introduced.
These knives are made according to FIGS. 2 and 3 by bending out the cut-out parts of the drum 7 and arranged so that the knives 8 are bent inwardly and resiliently lie against the outer cooled surface la of the hollow body 1, while the knives 9 are bent outwards and lie resiliently against the inner cooled surface 4a of the hollow body 4. The surfaces 1 a, 4 ″ are coaxial, they could also be arranged approximately coaxial.
The drum 7 is fastened above the hollow body 1 by means of a cover 10 to the shaft 11, which is rotatably mounted in a stuffing box at the upper end of the tube 2. The shaft 11 serves to rotate the drum 7. Holes 12 are provided in the end cover 10. The hollow body 1 is provided on the lower part with a flange 13 and is fastened to another flange 14 of the hollow body 4 by means of the same. A frame 15 with a hub 16 is attached to the flange 13, and the latter forms a bearing for the shaft 11.
When using the apparatus, the liquid substance that is to be cooled is introduced from below through the tube 17 into the @ space 6 by means of pressure, while at the same time a coolant, for example chilled salt water, in the space 3 of the hollow body 1 and in the jacket 5 of the hollow body 4 rotates, as shown in the drawing. Furthermore, the drum 7 with the scraper blades of the shaft 11 is set in rotation in the direction of the arrow shown in Fig. 2, so that the fabric parts that are deposited in their upward movement through the space 6 on the abge cooled surfaces 1a and 4a be scraped.
The scraped from the knives 8 pieces of fabric are, as indicated in Fig. 2, pushed through the next to the knives to arranged openings to the outside and mixed with the substance that goes along the surface 4a of the hollow body 4, while that of the knives 9 scraped pieces of fabric are pushed inwards in order to mix with the fabric that goes along the surface 1a of the hollow body. The knives are arranged in such a way that every part of the cooled surface is scraped off.
This achieves such an intimate mixture of the substance during its way through the room 6 that practically all of the substance is brought into direct contact with the cooling surfaces for a shorter or longer period of time while passing through the room 6, and in this way evenly and strongly is cooled. The substance flowing between the surface 1a and the inside of the drum 7 goes into the top of the drum and exits through the holes 12 of the lid 10.
The apparatus shown can form part of a machine for the further treatment of the substance in question, since the substance is conveyed upwards after leaving the room 6 to another section 18 of the machine in question, but it can also form an independent apparatus.
The cooled surfaces 1a and 4a can also have a different shape than previously described ben. The surfaces of rotation form the surfaces can, for example, be conical or be formed by rotating around the axis of any curve, with the width of the clearance, i.e. the distance between the two circumferential surfaces, being kept different at different points in the longitudinal axis of the apparatus can be.
The. in the space 6 between the surfaces 1a and 4a circumferential scraper, which must be designed especially according to the shape of the room, can also be performed in a different way than previously be written. The knives 8 and 9 can be Herge from a particularly suitable material and be attached to the organ by means of bolts, visual screws or rivets, as shown in Fig. 5 Darge, so that they can be changed out as soon as they are worn.
4 and 5 show a cylindrical drum 7, the shell surface mainly of ribs or Stan gene 19, to which the knives B and 9 are attached. The knives are here in one or more rows after a screw line on the circumference of the drum is offset, with an inwardly curved knife 8 followed by an outwardly curved knife 9 alternately. The knives can furthermore be arranged in such a way that they act either in a promoting or inhibiting manner on the substance which is to go through the apparatus.
The space between the rods 19 here forms the openings of the drum through which the substance can go from one cooled surface to the other.