CH624277A5

CH624277A5 - Apparatus for generating shear forces during the treatment of viscous liquids or jellies, especially yoghurt.

Info

Publication number: CH624277A5
Application number: CH961876A
Authority: CH
Inventors: Franciscus Martinus Driessen; Jacobus Josephus Stadhouders; Jacob Ubbels
Original assignee: Stichting Bedrijven Van Het
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1981-07-31
Also published as: DE2633645A1; DK337576A; GB1508252A; FR2319412B1; ES232119U; ES232119Y; NL7508982A; BE844599A; FR2319412A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Scherkräften bei der Behandlung von viskosen Flüssigkeiten oder Gelen, insbesondere von Joghurt in einem Behälter mittels einer beweglichen Platte mit Öffnungen. The invention relates to a device for generating shear forces in the treatment of viscous liquids or gels, in particular yogurt in a container by means of a movable plate with openings.

Die Erfindung ist auf eine Verbesserung zu dem Gegenstand der niederländischen Patentanmeldung 72.04690 gerichtet. Bei dieser Anmeldung wird vorfermentierte Milch in einen Koagulationsbehälter eingeleitet, um in diesem in einen koagulierten Zustand überführt zu werden, und im unteren Teil dieses Behälters erfolgt ein begrenztes und geregeltes Rühren zur Ausübung von Scherkräften auf den Joghurt od.dgl., um hierdurch die Struktur des Produktes zu beeinflussen. Zu diesem Zweck kann bei der erwähnten Anmeldung im unteren Teil des Koagulationsbehälters eine waagrechte Platte mit Öffnungen vorgesehen werden, welche wenn gerührt werden soll, durch die koagulierte Milch mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit nach oben bewegt wird, so dass die Milch dazu gebracht wird, durch die Öffnungen in der erwähnten Platte zu fliessen. Nach dieser Aufwärtsbewegung kehrt die erwähnte Platte sehr langsam nach unten zurück, im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeit, mit der die ansäuernde Milch im Behälter nach unten fliesst. Durch das Rühren wird eine glatte Struktur erhalten, ohne dass die Viskosität zu weit herabgesetzt wird. Um dies zu erreichen, darf die nach unten gerichtete Geschwindigkeit der Platte nicht zu hoch sein und anderseits darf, um die erwähnte glatte Struktur zu erhalten, diese Geschwindigkeit auch nicht zu niedrig sein, wenn die Platte sich aufwärts bewegt. Die aufwärts gerichtete Geschwindigkeit wird im Zusammenhang mit der Querschnittsfläche der Öffnungen in der Platte und ihrer Zahl je Flächeneinheit gewählt. The invention is directed to an improvement on the subject of Dutch patent application 72.04690. In this application, pre-fermented milk is introduced into a coagulation container in order to be converted into a coagulated state, and in the lower part of this container there is limited and controlled stirring to exert shear forces on the yogurt or the like, in order to thereby structure the structure to influence the product. For this purpose, in the above-mentioned application, a horizontal plate with openings can be provided in the lower part of the coagulation container, which, when to be stirred, is moved upwards by the coagulated milk at a fairly high speed so that the milk is brought to it to flow the openings in the mentioned plate. After this upward movement, the plate mentioned returns very slowly, essentially at the same speed as the speed at which the acidifying milk flows downwards in the container. A smooth structure is obtained by stirring without reducing the viscosity too much. In order to achieve this, the downward speed of the plate must not be too high and, on the other hand, in order to maintain the smooth structure mentioned, this speed must not be too slow when the plate moves upwards. The upward speed is selected in connection with the cross-sectional area of the openings in the plate and their number per unit area.

Der Behälter hat gewöhnlich glatte Wände, die mit einem Mittel bzw. einer Schicht versehen sind, durch welche die Reibung vermindert wird, und die Platte kann an ihrem Umfang im Behälter gegen die Wand desselben abgedichtet sein. The container usually has smooth walls provided with a means or layer by which the friction is reduced, and the plate may be sealed at its periphery in the container against the wall thereof.

Ein Nachteil einer solchen flachen Platte mit Öffnungen besteht darin, dass Joghurtteilchen auf der Oberseite der Platte zwischen den Öffnungen zurückbleiben, so dass sie an diesen Stellen erhärten können. Bei längerem Gebrauch des Gerätes können sich kleine Klumpen solchen erhärteten Joghurts loslösen. Dies hat eine unerwünschte und nicht glatte Struktur des Joghurts zur Folge und die Klümpchen können ausserdem die Öffnungen verstopfen oder verengen, wodurch die gewünschte vertikale Strömung durch die Öffnungen gestört wird und die Platte häufig gereinigt werden muss. A disadvantage of such a flat plate with openings is that yogurt particles remain on the top of the plate between the openings so that they can harden in these places. If the device is used for a longer period of time, small lumps of such hardened yoghurt can become detached. This results in an undesirable and non-smooth structure of the yogurt and the lumps can also clog or narrow the openings, which disturbs the desired vertical flow through the openings and the plate often has to be cleaned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dies zu verbessern, für welchen Zweck sich die Erfindung von der einleitend beschriebenen Vorrichtung dadurch unterscheidet, dass die Öffnungen zumindest über einen Teil ihrer Länge und zumindest in ihrer einen axialen Richtung divergieren und dass in 5 dieser axialen Richtung die äussere Begrenzung der erwähnten Platte ganz oder im wesentlichen ganz aus den Überschneidungslinien der erwähnten divergierenden Öffnungen besteht. Auf diese Weise bleiben keine ebenen Teile der Platte, auf denen beim Rühren Joghurtteilchen od.dgl. zurückbleiben io können. Es genügt, dass eine solche Divergenz in der einen Richtung besteht, so dass sich bei der in der genannten Patentanmeldung beschriebenen Vorrichtung eine Divergenz nach oben zur Bildung einer Oberfläche der Platte mit gekrümmten Überschneidungslinien, wie angegeben, ergibt. i5 Vorzugsweise erweitert sich jede Öffnung zu einem geraden kreisförmigen Kegel, was besonders vorteilhaft ist, wenn die Öffnungen durch einen Bearbeitungs- oder Schneidvorgang gebildet werden sollen. The invention is based on the object of improving this, for which purpose the invention differs from the device described in the introduction in that the openings diverge at least over part of their length and at least in one axial direction and that in this axial direction the Outer boundary of the plate mentioned consists entirely or essentially entirely of the lines of intersection of the diverging openings mentioned. In this way, no flat parts of the plate remain on which, when stirring, yogurt particles or the like. can stay behind io. It is sufficient that there is such a divergence in one direction, so that in the device described in the cited patent application there is an upward divergence to form a surface of the plate with curved overlapping lines, as indicated. i5 Preferably, each opening widens into a straight circular cone, which is particularly advantageous if the openings are to be formed by a machining or cutting process.

Die Platte kann aus Metall oder aus einem Kunststoff be-20 stehen. In manchen Fällen ist es vorzuziehen, die Erfindung in der Weise zu realisieren, dass die Platte auf einer festen dünnen Platte und aus einer dickeren Platte aus einem anderen Material zusammengebaut wird. Die dünnere Platte kann eine Metallplatte sein, in welcher die Öffnungen beispielsweise 25 durch Bohren hergestellt worden sind, auf welche Platte eine dickere Kunststoffplatte aufgebracht wird, die leicht plastisch oder in anderer Weise mit divergierenden Öffnungen von beliebiger gewünschter Gestalt geformt werden können. The plate can be made of metal or a plastic. In some cases, it is preferable to implement the invention by assembling the plate on a rigid thin plate and a thicker plate made of a different material. The thinner plate may be a metal plate in which the openings have been made, for example, by drilling, to which plate a thicker plastic plate is applied, which can be easily plastic or otherwise molded with divergent openings of any desired shape.

Natürlich ist die Endfläche der Platte mit divergierenden 30 Öffnungen, welche durch die sich überschneidenden Kanten der Öffnungen gebildet werden, gewöhnlich keine ebene Fläche. Bei divergierenden Öffnungen in der Gestalt gerader kreisförmiger Kegel besteht diese Fläche ganz oder fast ganz aus gekrümmten sich überschneidenden Linien, welche in den 35 imaginären Verbindungsebenen durch die Achsen benachbarter Öffnungen tiefer liegen als an anderen Stellen, so dass die Platte nicht durchgehend die gleiche Dicke hat. Of course, the end face of the plate with diverging openings formed by the intersecting edges of the openings is usually not a flat surface. In the case of diverging openings in the form of straight circular cones, this surface consists entirely or almost entirely of curved intersecting lines, which are lower in the 35 imaginary connection planes through the axes of adjacent openings than at other locations, so that the plate does not have the same thickness throughout .

Die Erfindung ist nicht auf waagrechte Platten, die sich vertikal bewegen, beschränkt. Es ist auch möglich, einen ge-40 schlossenen Behälter mit einer nicht vertikalen Strömung der Flüssigkeit durch diesen zu verwenden, so dass die erfindungs-gemässe Platte in diesem in einer vertikalen Stellung oder in einer geneigten Stellung angeordnet werden und in einer nicht vertikalen axialen Richtung des Behälters bewegt werden 45 muss, um die Scherkräfte auszuüben. The invention is not limited to horizontal plates that move vertically. It is also possible to use a closed container with a non-vertical flow of the liquid through it, so that the plate according to the invention can be arranged in this in a vertical position or in an inclined position and in a non-vertical axial direction of the container must be moved 45 to exert the shear forces.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die eine Ansicht im vertikalen Schnitt durch einen Teil einer erfin-dungsgemässen Platte darstellt. The invention is explained in more detail below, for example in conjunction with the accompanying drawing, which shows a view in vertical section through part of a plate according to the invention.

so Eine ziemlich dünne Metallplatte 1, beispielsweise mit einer Dicke von 3 mm, ist mit einer Anzahl Öffnungen 2 von kreisförmiger zylindrischer Gestalt versehen, die zum Beispiel durch Bohren erhalten worden sind. Diese Öffnungen haben z. B. einen Durchmesser von 2,5 mm und sind in Dreiecksan-55 Ordnung mit einer Teilung von beispielsweise 15 mm vorgesehen. Diese Platte wird von mehreren Trägerrippen 3 getragen, von denen beispielsweise vier vorgesehen werden können und die die Platte mit einer Nabe 4 in der Mitte verbinden, welche von einer Spindel 5 getragen wird, die sich durch den Boden 60 des Behälters erstrecken kann und mit einer Auf- und Abbe- A fairly thin metal plate 1, for example with a thickness of 3 mm, is provided with a number of openings 2 of circular cylindrical shape, which have been obtained, for example, by drilling. These openings have e.g. B. a diameter of 2.5 mm and are provided in Dreiecksan-55 order with a pitch of, for example, 15 mm. This plate is supported by a plurality of support ribs 3, four of which can be provided, for example, and which connect the plate to a hub 4 in the center, which is supported by a spindle 5 which can extend through the bottom 60 of the container and with one Up and down

wegung durch äussere Antriebsorgane angetrieben werden • kann. In der Zeichnung sind die Rippen 3 an der Oberseite der Platte vorgesehen, so dass es möglich ist, die Platte nach unten in eine Stellung zu bewegen, die dem im wesentlichen flachen 65 Boden des Behälters ganz nahe ist. movement can be driven by external drive elements • can. In the drawing the ribs 3 are provided on the top of the plate so that it is possible to move the plate down to a position very close to the substantially flat bottom of the container.

Statt einer einzigen Spindel 5 und Nabe 4 können mehrere solche Teile vorgesehen sein, die sich beispielsweise je gesondert durch den Boden des Behälters erstrecken können und Instead of a single spindle 5 and hub 4, several such parts can be provided, which for example can each extend separately through the bottom of the container and

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624 in ausserhalb des Behälters mit einer gemeinsamen Konstruktion verbunden sein können, die durch einen Antrieb auf- und abbewegt wird. 624 in the outside of the container can be connected to a common construction that is moved up and down by a drive.

Auf der Metallplatte 1 ist eine dickere Platte aus Kunststoff vorgesehen, die mit der Metallplatte 1 innig verbunden ist. Diese Kunststoffplatte ist mit 6 bezeichnet und weist Öffnungen 7 in der Gestalt gerader kreisförmiger Kegel auf, die je unmittelbar an eine Öffnung 2 anschliessen. Der Kegelwinkel der Öffnungen 7 kann beispielsweise zwischen 80 und 120° betragen und beträgt für Joghurt vorzugsweise 100°. Die auf diese Weise gebildeten divergierenden Wände der Öffnungen überschneiden einander und bilden daher die gekrümmten Oberkanten 8 der Kunststoffplatte 6, so dass keine Joghurtteilchen an der Oberseite der Platte liegenbleiben können. Diese gekrümmten Oberkanten 8 bilden für die vorangehend beschriebene Anordnung der Öffnungen von oben gesehen regelmässige Sechsecke, wobei die Ecken dieser Sechsecke die höchsten Punkte derselben bilden. On the metal plate 1, a thicker plate made of plastic is provided, which is intimately connected to the metal plate 1. This plastic plate is designated 6 and has openings 7 in the form of straight circular cones, each of which directly adjoins an opening 2. The cone angle of the openings 7 can be, for example, between 80 and 120 ° and is preferably 100 ° for yogurt. The diverging walls of the openings formed in this way overlap and therefore form the curved upper edges 8 of the plastic plate 6, so that no yogurt particles can remain on the top of the plate. For the arrangement of the openings described above, these curved upper edges 8 form regular hexagons, the corners of these hexagons forming the highest points thereof.

Es ist möglich, die Platte 6 gesondert von der Platte 1 herzustellen und die beiden Platten nachher haftend miteinander zu verbinden, jedoch ist es vorzuziehen, die Kunststoffplatte unmittelbar auf der Platte 1 zu pressformen, z. B. vor dem Bohren der Löcher 2, worauf zur Bildung der Löcher 2 diese am Grund der Öffnungen 7 gebohrt werden. It is possible to manufacture the plate 6 separately from the plate 1 and subsequently adhere the two plates to one another, but it is preferable to press-mold the plastic plate directly onto the plate 1, e.g. B. before drilling the holes 2, whereupon to form the holes 2 they are drilled at the bottom of the openings 7.

5 Bei dem dargestellten Beispiel enden die Rippen 3 in einem gewissen Abstand von der Wand 11 des Behälters nach innen, so dass die Kunststoff platte 6 eine Einheit bilden kann, wenn die Quadranten derselben in der Nähe ihres Aussenum-fangs radial ausserhalb der Rippen 3 vereinigt werden, io Die Spindel 5, welche die Platte trägt, kann mit einem Gewindeansatz 9 versehen sein, um welchen herum die Nabe 4 sitzt. Die Nabe 4 kann mit der Platte 1 beispielsweise durch Schweissen verbunden werden. Am oberen Ende der Nabe 4 kann eine Schraubkappe 10 auf den Gewindeansatz 9 aufge-15 schraubt werden, welche die Platte in ihrer Stellung mit Bezug auf die Spindel hält und welche Kappe vorzugsweise kegelig mit einer ziemlich scharfen Spitze ist, um zu verhindern, dass Joghurtteilchen auf dieser zurückbleiben. 5 In the example shown, the ribs 3 end at a certain distance from the wall 11 of the container inwards, so that the plastic plate 6 can form a unit if the quadrants of the same unite radially outside the ribs 3 in the vicinity of their outer circumference The spindle 5, which carries the plate, can be provided with a threaded attachment 9, around which the hub 4 is seated. The hub 4 can be connected to the plate 1, for example by welding. At the top of the hub 4, a screw cap 10 can be screwed onto the threaded boss 9 which holds the plate in position with respect to the spindle and which cap is preferably tapered with a rather sharp tip to prevent yogurt particles stay on this one.

Das für die Platte 6 verwendete Kunststoffmaterial kann 20 beispielsweise hartes Polyvinylchlorid sein. The plastic material used for the plate 6 can be, for example, hard polyvinyl chloride.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Device for generating shear forces in the treatment of viscous liquids or gels, in particular yogurt, in a container by a movable plate with openings, characterized in that the openings (7) at least over part of their length and at least in one diverge in the axial direction and that in this axial direction the outer boundary of the plate (6) consists entirely or essentially entirely of the lines of intersection of the diverging openings mentioned.

2. Device according to claim 1, characterized in that each opening (7) diverges in the form of a straight circular cone.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the plate from a solid thin plate (1) and from a thicker plate (6) is assembled from another material.