DE10045826A1 - Vorrichtung und Verfahren zum kryogenen Frosten - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum kryogenen FrostenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abkühlen von Material. Das Material wird dabei durch eine Fördereinrichtung einer bestimmten Zufuhr von kryogenem Kältemittel ausgesetzt. Die Ausgestaltung der Fördereinrichtung ermöglicht eine sehr dichte Packung des abzukühlenden Materials und ist nach einem dem Paternoster-Förderprinzip ähnlichen Prinzip gestaltet. Durch Dosiereinrichtungen für das kryogene Kältemittel ist die Temperatur in der Vorrichtung zum Abkühlen von Material einstellbar. Durch die dichte Packung des Materials und die veränderbare Temperatureinstellung steht eine energieeffiziente Frosteranlage mit geringem Platzbedarf zur Verfügung.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkühlen von Material in einem Gehäuse,
das eine Zuführung für kryogenes Kältemittel aufweist, die mit einer Quelle für
kryogenes Kältemittel verbunden ist, sowie Mittel aufweist, die das abzukühlende
Material durch die Vorrichtung bewegen, sowie ein Verfahren zum Abkühlen von
Material in einem Gehäuse, in das kryogenes Kältemittel eingetragen wird, wobei das
Material durch das Gehäuse bewegt wird.
Zum kryogenen Abkühlen, das sowohl kryogenes Frosten wie auch kryogenes Kühlen
umfaßt, werden in der Regel Frostanlagen wie Spiralfroster, Tunnelfroster oder
Frosterschränke eingesetzt. Das abzukühlende Material, beispielsweise Lebensmittel,
werden in diesen Vorrichtungen meist mit Hilfe von Bändern bewegt. Diese
verbreiteten Frosteranlagen werden zum Teil als sehr große Anlagen gebaut.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum kryogenen Abkühlen von Material zur Verfügung zu stellen, die sich
durch einen geringen Platzbedarf für die Anlage bezogen auf den pro Zeiteinheit
erzielbaren Materialdurchsatz auszeichnen, und eine effiziente Nutzung der
eingesetzten Energie ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorrichtungsseitig dadurch gelöst, dass
mindestens zwei Türme mit Materialträgern vorgesehen sind, von denen je einer eine
Aufwärtsbewegung der Materialträger, sowie ein anderer eine Abwärtsbewegung der
Materialträger ermöglicht, wobei an beiden Enden der Türme Mittel zum Transport der
Materialträger zu einem der Türme hin und/oder von einem der Türme weg vorgesehen
sind, sowie Mittel zum Heben und Senken der Türme und Mittel zur Fixierung der
Türme vorgesehen sind.
Bevorzugt sind die Mittel zum Transport der Materialträger so ausgebildet, dass ein
Transport der Materialträger von einer Aufgabestelle für das Material zu dem einen
Turm, sowie von dem einen Turm zu einem anderen Turm und von dem anderen Turm
zu einer Ausgabestelle für das abgekühlte Material stattfinden kann. Besonders
bevorzugt weisen die Türme aufeinander gestapelte Materialträger auf. In einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zum Transport der
Materialträger von einem Turm zum anderen Turm am oberen Ende der Türme, sowie
die Mittel zum Transport der Materialträger von der Aufgabestelle zu dem einen Turm
und von dem anderen Turm zu der Ausgabestelle für das Material am unteren Ende
der Türme vorgesehen. Zweckmäßigerweise stehen an der Aufgabestelle und an der
Ausgabestelle Mittel zur Aufgabe, wie beispielsweise ein Springband, und Mittel zur
Ausgabe, wie z. B. ein Schieber (pusher) zur Verfügung.
Vorteilhafterweise ist die Zuführung für kryogenes Kältemittel in Nähe zu einer
Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstromes angeordnet. Bevorzugt ist diese
Einrichtung als Ventilator ausgebildet. Durch diese Anordnung steht eine Vorrichtung
zur Verfügung, die bewirkt, dass das abzukühlende Produkt einer erzwungenen
Konvektion unterliegt. Das kryogene Kältemittel sorgt dabei für die Abkühlung des
umgebenden Gases und kann daher als Medium der Konvektion bezeichnet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Einrichtungen zur Zuführung
des kryogenen Kältemittels und/oder mehrere Einrichtungen zur Erzeugung eines
Gasstroms in Nähe zueinander sowie an unterschiedlichen Stellen in der Vorrichtung
angeordnet sind. Die Zuführungen für kryogenes Kältemittel weisen bevorzugt eine
Dosiereinrichtung, auf mit deren Hilfe dann an den unterschiedlichen Zufuhrstellen
jeweils eine einstellbare Menge an kryogenem Kältemittel zur Verfügung steht. Damit
lassen sich gewünschte Werte für die Kälteleistung, und somit gewünschte
Temperaturen in der Vorrichtung einstellen, insbesondere lassen sich verschiedene
Temperaturen in verschiedenen Bereichen der Vorrichtung einstellen.
Zweckmäßigerweise sind zwischen den verschiedenen Temperaturbereichen in der
Vorrichtung Trennwände vorgesehen. Besonders bevorzugt weist die Zuführung für
kryogenes Kältemittel mindestens eine Düse auf.
Die Erfindung kann dadurch weiter ausgestaltet werden, dass die Mittel zum Transport
der Materialträger, sowie die Mittel zur Fixierung der Türme eine hydraulische
Verschiebeeinrichtung aufweisen. Bevorzugt kommen auch mechanische
Verschiebeeinrichtungen zum Einsatz. Als geeignete mechanische
Verschiebeeinrichtung sei beispielhaft ein Kettentrieb oder auch ein Kurbeltrieb
genannt. Eine andere Möglichkeit besteht darin die Verschiebeeinrichtung pneumatisch
auszuführen. Vorteilhafterweise wird die Verschiebeeinrichtung elektrisch ausgeführt.
Es erweist sich als Vorteil die Materialträger zumindest an den Seiten offen
auszubilden, an denen Einrichtungen zur Zuführung des kryogenen Kältemittels
angeordnet sind. Ebenso ist es vorteilhaft eine Stapelverstärkung zum Stapeln der
Materialträger vorzusehen. Vorteilhafterweise ist die Stapelverstärkung an den Seiten
offen ausgebildet, an denen die Einrichtungen zur Zuführung des kryogenen
Kältemittels angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind die Materialträger als Bleche
ausgebildet, insbesondere als zur Aufnahme von Lebensmitteln geeignete Bleche.
Zweckmäßigerweise sind die Bleche so ausgebildet, dass sie horizontal für einen
Transportwagen passierbar sind, insbesondere für einen als Schlitten ausgebildeten
Transportwagen.
Es empfiehlt sich mechanische Mittel zum Heben und Senken der Türme vorzusehen,
beispielsweise einen Linearantrieb oder einen Kurbeltrieb. Auch erweisen sich
hydraulische Mittel zur Bewegung der Türme als vorteilhaft. Eine andere Möglichkeit
besteht in der Ausgestaltung mit pneumatischen Mitteln. Selbstverständlich kann die
Erfindung durch elektrische Antriebsmittel weiter ausgestaltet werden.
Zweckmäßigerweise sind Mittel zur Aufgabe des abzukühlenden Materials vorgesehen.
Es empfiehlt sich, Mittel zur Ausgabe des Materials vorzusehen. Vorteilhafterweise
sind die Mittel zur Aufgabe und die Mittel zur Ausgabe des Materials auf gleicher Höhe
vorgesehen. Die Erfindung wird durch auf das Material abgestimmte Fördersysteme
zur Aufgabe und Ausgabe des Materials weiter ausgestaltet. Beispielsweise ist zur
Aufgabe des Materials ein Springband vorgesehen, sowie zur Ausgabe ein "Pusher"
zum Abstreifen des Materials vom Materialträger. Eine andere vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Mittel zum Transport der Materialträger
so auszugestalten, dass die Materialträger kippbar sind. Somit kann das Material von
einem schräg gestellten Materialträger herunter gleiten und auf diese Weise
ausgegeben werden. Die Kippbewegung wird bevorzugt elektrisch, hydraulisch,
pneumatisch oder mechanisch angetrieben.
Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht Mittel zum Transport des ausgegebenen
Materials zurück zur Aufgabeseite der Vorrichtung vor. Dadurch weist die Vorrichtung
eine Bedienbarkeit von nur einer Seite und damit einen reduzierten Platzbedarf auf. Als
besonders vorteilhaft zum Transport von Material und Materialträgern erweisen sich
Schlitten, die das Material von der Aufgabe zum aufgabeseitigen Ende eines Turms
transportieren und nach Durchlaufen mindestens zweier Türme das Material am
ausgabeseitigen Ende des entsprechenden Turms aufnehmen und wahlweise zur
Ausgabe- oder zurück zur Aufgabeseite transportieren.
Zweckmäßigerweise sind in der Vorrichtung Mittel zur Steuerung und/oder
Überwachung und/oder Regelung der Abkühlung des Materials vorgesehen.
Beispielhaft sei hier eine zentrale SPS-Steuerung genannt. Die Mittel sind vorteilhaft so
ausgestaltet, dass sie einen vollautomatischen, quasi kontinuierlichen Betrieb der
Vorrichtung ermöglichen.
Die Vorrichtung weist, insbesondere für einen dauerhaften Betrieb, bevorzugt ein
Gehäuse auf, das als thermisch isolierte Zelle ausgebildet ist.
Verfahrensseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Material auf
Materialträgern selbststapelnd durch das Gehäuse bewegt wird, wobei mindestens
zwei Türme gebildet werden, wobei jeweils mindestens ein Turm gehoben wird und
mindestens ein anderer Turm gesenkt wird, sowie die Türme zumindest zeitweise
fixiert werden, sowie die Materialträger an den Enden der Türme zu einem der Türme
hin und/oder von einem der Türme weg transportiert werden. Das Material wird dabei
ähnlich wie in einer nach dem Paternosterprinzip gestalteten Fördereinrichtung bewegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Materialträger am
oberen Ende der Türme von einem Turm zum anderen Turm verschoben, sowie am
unteren Ende der Türme von der Aufgabestelle zu dem einen Turm und von dem
anderen Turm zu der Ausgabestelle für das Material transportiert. Zweckmäßigerweise
wird das Material an der Aufgabestelle durch Mittel zur Aufgabe, wie beispielsweise
durch ein Springband, aufgegeben und an der Ausgabestelle durch Mittel zur Ausgabe,
wie z. B. durch einen Schieber (pusher), ausgegeben.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden zur Ausgabe des
abgekühlten Materials die Mittel zum Transport der Materialträger gekippt, wodurch
das Material auf einfache und schnelle Weise ausgegeben wird.
Je nach Ausgestaltung des Verfahrens werden die Materialträger mechanisch und/oder
hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch besonders vorteilhaft horizontal
verschoben und/oder vertikal bewegt.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das kryogene Kältemittel eingedüst
wird. Besonders bevorzugt wird das kryogene Kältemittel in Nähe zu einer Einrichtung
zugeführt, durch die ein Gasstrom erzeugt wird. Mit besonderem Vorteil wird das
kryogene Kältemittel in der Nähe einer als Ventilator ausgebildeten derartigen
Einrichtung zugeführt. Der Einsatz von Stickstoff als kryogenes Kältemittel erweist sich
als besonders vorteilhaft.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das
kryogene Kältemittel an mehreren Zufuhrstellen der Vorrichtung zum Abkühlen von
Material zugeführt. Es erweist sich als vorteilhaft, dass das abzukühlende Material von
kryogenem Kältemittel umströmt wird, das einer erzwungenen Konvektion unterliegt.
Besonders vorteilhaft wird mindestens ein Ventilator zur Erzeugung der erzwungenen
Konvektion eingesetzt. Es empfiehlt sich, dass das Material von dem kryogenen
Kältemittel in annähernd paralleler Richtung zu den Materialträgern angeströmt wird,
was beispielsweise durch den Einsatz von Leitblechen erzielt wird.
Bevorzugt wird das Material von dem kryogenen Kältemittel in jeweils benachbarten
Materialträgern alternierend einmal von der einen Seite und einmal von der anderen
Seite angeströmt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das kryogene
Kältemittel bevorzugt parallel zur Auflagefläche für das Material auf den Materialträgern
geleitet, und zwar über die Auflagefläche jedes einzelnen Materialträgers.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das kryogene Kältemittel so geführt,
dass im Bereich der aufgabenahen Materialträger eine Vorkühlzone entsteht, in der
das kryogene Kältemittel die Oberfläche das abzukühlenden Materials abkühlt
und/oder gefriert. Darüber hinaus wird das Material, das sich noch vergleichsweise
warm auf den aufgabenahen Materialträgern befindet, vorteilhaft auf diese Weise
vorgekühlt. Diese Vorkühlung wird mit Vorteil allein schon durch die Expansion des
kryogenen Kältemittels erzielt, ohne dass in diesem Bereich beispielsweise ein
Ventilator zur Erzeugung einer erzwungenen Konvektion eingesetzt wird.
Besonders eignet sich die Erfindung zum Abkühlen von Lebensmitteln. Die Temperatur
in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zweckmäßigerweise durch die Dosierung
der Menge des pro Zeiteinheit zugeführten kryogenen Kältemittels eingestellt.
Selbstverständlich kann die Erfindung dadurch weiter ausgestaltet werden, dass die
Dosierung des kryogenen Kältemittels für mindestens zwei verschiedene Zufuhrstellen
verschieden eingestellt wird. Dadurch entstehen im Gehäuse mindestens zwei
Bereiche, in denen unterschiedliche Temperaturen herrschen. Zweckmäßigerweise
werden zur Abgrenzung dieser Bereiche voneinander Trennwände eingesetzt, wodurch
sich die Temperaturdifferenz über längere Zeiträume aufrechterhalten läßt. Dabei stellt
sich zusätzlich ein leichtes Temperaturgefälle in den einzelnen Bereichen ein, da die
Temperatur mit steigendem Abstand von der Zufuhrstelle für kryogenes Kältemittel
zunimmt.
Es empfiehlt sich, Abläufe für austretende Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser,
am Boden des Gehäuses vorzusehen.
Für bestimmte, z. B. zerbrechliche Materialien, erweist es sich als Vorteil, dass das
Material in Verbindung mit den Materialträgern aufgegeben und/oder ausgegeben wird.
Beispielsweise werden leicht deformierbare Lebensmittel auf den als Materialträger
eingesetzten Blechen liegend auf- und ausgegeben.
Eine andere besonders energieeffiziente Möglichkeit besteht darin, das Material
getrennt von den Materialträgern auf- und auszugeben. Die Materialträger verbleiben
dabei im Gehäuse und übernehmen so die Funktion eines Kältespeichers, was den
Energiebedarf der Vorrichtung und des Verfahrens reduziert.
Von Vorteil ist auch, dass das Material auf der gleichen Höhe auf- und ausgegeben
wird. Bevorzugt erfolgt die Auf- und Ausgabe an der Aufgabenseite der Vorrichtung.
Diese Maßnahme ermöglicht eine weitere Minimierung des Platzbedarfs der
Vorrichtung.
Die Erfindung bietet eine Reihe weiterer wesentlicher Vorteile:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen sehr geringen Platzbedarf bezogen auf
die Frostkapazität der Vorrichtung zum kryogenen Abkühlen auf. Der Platzbedarf wird
hauptsächlich von der Fördereinrichtung bestimmt, die durch die einer Paternoster-
Förderanlage ähnliche Gestaltung einen wesentlich reduzierten Platzbedarf im
Vergleich zu anderen Fördersystemen aufweist. Ein weiterer entscheidender Vorteil,
auch im Gegensatz zum klassischen Paternoster, ist darin zu sehen, dass die
Erfindung sehr wenig bewegte Teile und generell wenig Einbauten im Gehäuse
aufweist. Daraus ergibt sich eine hohe Betriebssicherheit, sowie sehr gute
Reinigbarkeit der Vorrichtung.
Die nach einer bevorzugten Ausführungsform gestaltete Erfindung, bei der die Türme
aus gestapelten Materialträgern aufgebaut sind, weist sogar keine weiteren bewegten
Teile am Turm auf. Darüber hinaus ist in diesem Fall eine sehr einfache und gründliche
Reinigung der Türme durch das Ausfahren der Materialträger möglich. Außerdem ist es
ein Vorteil, die Materialträger zu Wartungszwecken komplett aus der Vorrichtung
ausfahren zu können.
Die erfindungsgemäße Stapelung des abzukühlenden Materials in vertikaler Richtung
ermöglicht darüber hinaus eine Erweiterung der Vorrichtung nach oben und damit eine
vorteilhafte Anpassung an die benötigte Frostkapazität. Die mit der Erfindung erreichte
dichte Packung des abzukühlenden Materials erlaubt eine effiziente Nutzung der
eingesetzten Energie. Dieser Vorteil wird durch die Möglichkeit noch vergrößert, die
Materialträger für mehrere Kühlvorgänge mit jeweils neuem abzukühlendem Material
im Froster zu belassen.
Von Vorteil ist auch die Verwendung von lebensmittelverträglichen Werkstoffen in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Besonders vorteilhaft werden alle wesentlichen
Komponenten der Erfindung aus lebensmittelverträglichen Werkstoffen gefertigt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines Gehäuses zum Abkühlen
des Materials: Das Gehäuse wird bevorzugt mit einer Absaugung für verdampftes
Kältemittel versehen, so dass keine Abgabe von Kältemitteldampf an den Raum, in
dem die erfindungsgemäße Vorrichtung betrieben wird, stattfindet. Des Weiteren ist
das Gehäuse vorteilhaft isoliert, so dass die Energieverluste über die Außenwände des
Gehäuses minimiert werden.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in den Figuren schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht zweier erfindungsgemäßer Türme mit einer
Hubeinrichtung, Verschiebeeinrichtung und Schlitten.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Gegenstands mit Zufuhr für
kryogenes Kältemittel, Ventilatoren und Leitblechen.
Anhand von Fig. 1 wird die Bewegung der Materialträger 1 für den Fall, dass die
Materialträger 1 das Gehäuse 2 verlassen, erläutert:
Als Mittel zum Heben und Senken der Türme 6, 7 werden Hubenrichtungen 4, 5
eingesetzt. Zum Fixieren der Türme 6, 7 werden Verriegelungen 8, 9 verwendet.
Ein Materialträger 1 wird durch den Schlitten 3 von der Aufgabestelle 11 an die Stelle
zwischen rechter Hubeinrichtung 4 und rechtem Turm 6 transportiert. Die rechte
Verriegelung 8 wird entriegelt, die rechte Hubeinrichtung 6 hebt den Turm um die Höhe
eines Materialträgers an und die rechte Verriegelung wird wieder fixiert. Danach oder
zeitgleich hebt sich die linke Hubeinrichtung 5, die linke Verriegelung 9 wird gelöst und
die linke Hubeinrichtung 5 senkt sich wieder. Darauf folgend wird der oberste
Materialträger des rechten Turms 6 durch die Verschiebeeinrichtung 10 zum linken
Turm 7 verschoben. Nach Fixieren der linken Verriegelung 9 kann der unterste
Materialträger aus dem linken Turm 7 mit Hilfe des Schlittens 3 aus dem Gehäuse
heraustransportiert werden und ein neuer Zyklus beginnt. Bei einer Anzahl x an
vorhandenen Materialträgern 1 in zwei Türmen 6, 7 benötigt ein bestimmter
Materialträger × Zyklen, um durch das Gehäuse 2 transportiert zu werden. An der
Ausgabestelle 12 steht ein Pusher 13 zum Abstreifen des Materials vom Materialträger
1 zur Verfügung.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt die Zuführung für kryogenes Kältemittel 16, sowie die
Ventilatoren 17 zur Erzeugung der erzwungenen Konvektion. Außerdem sind
Leitbleche 18 gezeigt, die zur Führung der Strömung angebracht sind, sowie eine
Einrichtung zur Temperaturerfassung 19 und die Verriegelung 8. Der Schlitten 3 mit
Materialträger 1 befindet sich hier in der Position zwischen linker Hubeinrichtung 5 und
linkem Turm 7. Die linke Verriegelung 9 ist in nicht verriegelter Position dargestellt.
Claims (23)
1. Vorrichtung zum Abkühlen von Material in einem Gehäuse (2), das eine Zuführung
(16) für kryogenes Kältemittel aufweist, die mit einer Quelle für kryogenes
Kältemittel verbunden ist, sowie Mittel aufweist, die das abzukühlende Material
durch die Vorrichtung bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei
Türme (6, 7) mit Materialträgern (1) vorgesehen sind, von denen je einer eine
Aufwärtsbewegung der Materialträger, sowie ein anderer eine Abwärtsbewegung
der Materialträger ermöglicht, wobei an beiden Enden der Türme (6, 7) Mittel (3,
10) zum Transport der Materialträger (1) zu einem der Türme (6, 7) hin und/oder
von einem der Türme (6, 7) weg vorgesehen sind, sowie Mittel (4, 5) zum Heben
und Senken der Türme (6, 7) und Mittel (8, 9) zur Fixierung der Türme (6, 7)
vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung (16)
für kryogenes Kältemittel in Nähe zu einer Einrichtung (17) zur Erzeugung eines
Gasstroms angeordnet ist, insbesondere in Nähe zu einem Ventilator (17).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere
Einrichtungen (16) zur Zuführung des kryogenen Kältemittels und/oder mehrere
Einrichtungen (17) zur Erzeugung eines Gasstroms in Nähe zueinander sowie an
unterschiedlichen Stellen in der Vorrichtung angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zuführung (16) für kryogenes Kältemittel mindestens eine Düse aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mittel (3, 10) zum Transport der Materialträger (1), sowie die Mittel (8, 9) zur
Fixierung der Türme (6, 7) eine hydraulische und/oder pneumatische und/oder
mechanische und/oder elektrische Verschiebeeinrichtungen aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
mechanische und/oder hydraulische und/oder elektrische und/oder pneumatische
Mittel (4, 5) zum Heben und Senken der Türme vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel zur Aufgabe des Materials vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel (13) zur Ausgabe des Materials vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mittel (3) zum Transport der Materialträger (1) so ausgeführt sind, dass die
Materialträger (1) kippbar sind.
10. Verfahren zum Abkühlen von Material in einem Gehäuse (2), in das kryogenes
Kältemittel eingetragen wird, wobei das Material durch das Gehäuse (2) bewegt
wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material auf Materialträgern (1)
selbststapelnd durch das Gehäuse (2) bewegt wird, wobei mindestens zwei Türme
(6, 7) gebildet werden, wobei jeweils mindestens ein Turm (6, 7) gehoben wird und
mindestens ein anderer Turm (6, 7) gesenkt wird, sowie die Türme (6, 7)
zumindest zeitweise fixiert werden, sowie die Materialträger (1) an den Enden der
Türme (6, 7) zu einem der Türme (6, 7) hin und/oder von einem der Türme (6, 7)
weg transportiert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialträger (1)
mechanisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch
horizontal verschoben und/oder vertikal bewegt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das
kryogene Kältemittel eingedüst wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
das kryogene Kältemittel, insbesondere kryogener Stickstoff, in Nähe einer
Einrichtung (17) zugeführt wird, durch die ein Gasstrom erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das kryogene
Kältemittel in Nähe einer als Ventilator (17) ausgebildeten Einrichtung (17)
zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
das kryogene Kältemittel an mindestens zwei Zufuhrstellen einer Vorrichtung zum
Abkühlen von Material zugeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
das abzukühlende Material von kryogenem Kältemittel, das einer erzwungenen
Konvektion unterliegt, umströmt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
Ventilator (17) zur Erzeugung der erzwungenen Konvektion eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
das Material von dem kryogenen Kältemittel in annähernd paralleler Richtung zu
den Materialträgern (1) angeströmt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in
jeweils benachbarten Materialträgern (1) von dem kryogenen Kältemittel
alternierend einmal von der einen Seite und einmal von der anderen Seite
angeströmt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
das kryogene Kältemittel so geführt wird, dass im Bereich von aufgabenahen
Materialträgern (1) eine Vorkühlzone entsteht, in der das expandierende kryogene
Kältemittel die Oberfläche des abzukühlenden Materials anhärtet.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als
abzukühlendes Material Lebensmittel eingesetzt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperatur in der Vorrichtung zum Abkühlen von Material durch die Dosierung der
Menge des pro Zeiteinheit zugeführten kryogenen Kältemittels eingestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierung des
kryogenen Kältemittels für mindestens zwei verschiedenen Zufuhrstellen für
kryogenes Kältemittel verschieden eingestellt wird, wodurch im Gehäuse
mindestens zwei Bereiche entstehen, in denen unterschiedliche Temperaturen
herrschen.
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