DE102006038651A1 - Products i.e. foodstuffs, sterilizing method, involves extracting partial flow of fluid portion from pipe filter, and feeding partial flow in cross flow to longitudinal axis, where filter is rotated around axis - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Sterilisieren von Produkten mit sowohl stückigen als auch flüssigen Anteilen. Ferner betrifft die Erfindung eine Sterilisationsvorrichtung für Produkte mit sowohl stückigen Anteilen als auch flüssigen Anteilen, mit einem Gehäuse, einer externen Aufheizeinrichtung, einer Fördereinrichtung und wenigstens einer Leitung für flüssige Anteile, wobei das Gehäuse wenigstens eine Zuführeinrichtung für die stückigen und flüssigen Anteile, eine Abgabeeinrichtung für das sterilisierte Produkt, jeweils wenigstens einen saugseitigen und druckseitigen Leitungsanschluss und einen Sterilisationsraum umfasst, wobei die wenigstens eine Leitung die jeweils wenigstens einen saugseitigen und druckseitigen Leitungsanschlüsse, die Fördereinrichtung und die Aufheizeinrichtung miteinander verbindet. Bei der Sterilisation von Produkten, die sowohl stückige als auch flüssige Anteile aufweisen, soll eine möglichst schonende Sterilisation erfolgen, bei der die stückigen Anteile weder durch mechanische noch durch thermische Einwirkungen zu stark beeinträchtigt werden. Ferner darf es nicht zu einem Abfüllen des sterilisierten Produkts mit schwankender Zusammensetzung kommen.The The invention relates to a method for continuous sterilization of products with both chunky as well as liquid Shares. Furthermore, the invention relates to a sterilization device for products with both chunky Shares as well as liquid Proportions, with a housing, an external heating device, a conveyor and at least a line for liquid Shares, with the housing at least one feeder for the chunky and liquid Shares, a sterilized product dispenser, in each case at least one suction-side and pressure-side line connection and a sterilization room, wherein the at least one Line the at least one suction side and pressure side Line connections, the conveyor and connects the heating device together. In the sterilization of Products that are both chunky as well as liquid fractions should, as possible Gentle sterilization done in which the lumpy shares neither by mechanical are still too affected by thermal effects. Furthermore, it must not lead to a filling of the sterilized product come with fluctuating composition.
Eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Sterilisation von Produkten mit
sowohl stückigen
als auch flüssigen
Anteilen sind bereits aus der
Nachteilig an dem bekannten Verfahren und an der entsprechenden Vorrichtung ist der hohe Aufwand für das Sterilisieren des Produkts. Ferner werden die stückigen Anteile hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Auch ist der Aufwand für das Verpacken des sterilisierten Produkts erhöht, da die stückigen und flüssigen Anteile zunächst getrennt und anschließend separat dosiert werden müssen.adversely in the known method and on the corresponding device is the high effort for sterilizing the product. Furthermore, the lumpy proportions exposed to high mechanical stresses. Also, the effort for the Packaging of the sterilized product increases since the chunky and liquid Shares initially separated and then must be dosed separately.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art derart weiterzubilden und auszugestalten, dass das Sterilisieren von sowohl stückige als auch flüssige Anteile aufweisenden Produkten, bei denen es sich vorzugsweise um Nahrungs- bzw. Lebensmittel handelt, einfacher und jedenfalls für die stückigen Anteile schonender erfolgen kann.Of the Invention is therefore based on the object, the method and the Device of the type mentioned above and described in more detail above to further educate and design that sterilizing both lumpy as well as liquid fractions containing products, which are preferably foodstuffs act, easier and certainly done for the lumpy shares gentler can.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte:
- – Zuführen der stückigen und der flüssigen Anteile in ein einen Sterilisationsraum in radialer Richtung begrenzendes Rohrsieb an einem axialen Ende des Sterilisationsraums,
- – Drehen des Rohsiebs um seine Längsachse,
- – Abziehen des sterilisierten Produkts aus dem Rohrsieb an dem anderen axialen Ende des Sterilisationsraums,
- – Abziehen eines Teilstroms des flüssigen Anteils aus dem Rohrsieb über wenigstens einen der Mantelfläche des Rohrsiebs zugeordneten, saugseitigen Leitungsanschluss,
- – Aufheizen des abgezogenen Teilstroms in einem externen Wärmeaustauscher und
- – Zurückführen des aufgeheizten Teilstroms in das Rohrsieb über wenigstens einen der Mantelfläche des Rohrsiebs zugeordneten, druckseitigen Leitungsanschluss, wobei der Teilstrom im Kreuzstrom zur Längsachse des Rohrsiebs geführt wird.
- Feeding the lumpy and liquid fractions into a tubular sieve delimiting a sterilization chamber in the radial direction at an axial end of the sterilization chamber,
- Turning the raw sieve about its longitudinal axis,
- Removing the sterilized product from the tubular sieve at the other axial end of the sterilization room,
- Withdrawing a partial flow of the liquid fraction from the tubular sieve via at least one suction-side conduit connection assigned to the lateral surface of the tubular sieve,
- - Heating the withdrawn partial flow in an external heat exchanger and
- - Returning the heated partial flow in the tube screen via at least one of the lateral surface of the tube screen associated pressure-side line connection, wherein the partial flow is performed in cross-flow to the longitudinal axis of the tube screen.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sterilisationsraum in radialer Richtung von einem um seine Längsachse drehbar gelagerten Rohrsieb begrenzt ist, dass die wenigstens eine Zuführungseinrichtung und die Abgabeeinrichtung gegenüberliegenden, axialen Enden des Rohrsiebs zugeordnet sind und dass die jeweils wenigstens einen saugseitigen und druckseitigen Leitungsanschlüsse zur Ausbildung einer Kreuzströmung zwischen den Leitungsanschlüssen einerseits und zwischen der Zuführeinrichtung und der Abgabeeinrichtung andererseits der Mantelfläche des Rohrsiebs zugeordnet sind.at a device of the type mentioned is the underlying Task according to the invention thereby solved, that the sterilization room in the radial direction of one around his longitudinal axis rotatably mounted tubular sieve is limited, that the at least one feeder and the dispenser opposite, axial ends of the tube screen are assigned and that each at least one suction-side and pressure-side line connections to Training a cross flow between the line connections on the one hand and between the feeder and the dispenser on the other hand, the lateral surface of the Tubular screens are assigned.
Durch die Verwendung eines Rohrsiebs und das Zuführen und Abziehen eines flüssigen Teilstroms über die Mantelfläche des Rohrsiebs ist es möglich, den aufgeheizten Teilstrom im Kreuzstrom mit dem restlichen Produkt zu führen. Dadurch wird ein guter Wärmeübergang zwischen den über Kreuz geführten Stoffströmen erzielt, zwischen denen ein direkter Wärmeaustausch erfolgt. Infolge dessen kann die Verweilzeit des Produkts und somit das Volumen des Sterilisationsraums verringert werden. Beides führt zu Kosteneinsparungen.By the use of a tubular sieve and the supply and removal of a liquid partial flow over the lateral surface of the tubular sieve it is possible the heated partial flow in cross-flow with the remaining product respectively. This will give a good heat transfer between the over Cross led streams achieved between which a direct heat exchange takes place. As a result of which the residence time of the product and thus the volume of the Sterilization space can be reduced. Both lead to cost savings.
Um ein Entmischen der stückigen und flüssigen Anteile im Sterilisationsraum zu vermeiden, wird das Rohrsieb um seine Längsachse gedreht, was bereits als solches für eine bessere Durchmischung des Produkts sorgt. Zusätzlich wird auch einer Strömung stückiger Anteile in Richtung des wenigstens einen saugseitigen Leitungsanschlusses entgegengewirkt. Dies wird ausgelöst durch das Absaugen des Teilstroms über den wenigstens einen saugseitigen Leitungsanschluss und das Rückführen desselben über den wenigstens einen druckseitigen Leitungsanschluss. Unterstüzend könnten an der Innenseite des Rohrsiebs noch Leitbleche vorgesehen werden, die zu einer größeren Rückvermischung führen. In einem einfachen Fall könnten diese Leitbleche sich radial in Richtung der Mantelfläche des Rohrsiebs erstrecken und parallel zur Drehachse des Rohrsiebs angeordnet sein. Weitere prinzipielle Ausgestaltungen sind aus Drehrohrofenanwendungen bekannt.To avoid segregation of the lumpy and liquid portions in the sterilization room is the tubular screen is rotated about its longitudinal axis, which already provides for such a better mixing of the product. In addition, a flow of lumpy portions in the direction of at least one suction-side line connection is counteracted. This is triggered by the suction of the partial flow via the at least one suction-side line connection and the return of the same via the at least one pressure-side line connection. Supports could still be provided on the inside of the tube screen baffles, which lead to a larger backmixing. In a simple case, these baffles could extend radially in the direction of the lateral surface of the tubular sieve and be arranged parallel to the axis of rotation of the tubular sieve. Further basic embodiments are known from rotary kiln applications.
Auch kann sich das Rohrsieb als Folge des Abziehens über den wenigstens einen saugseitigen Leitungsanschluss dort mit der Zeit nicht zusetzten. Zudem ist ein Abfüllen des Produkts unmittelbar nach dem Sterilisieren möglich.Also the tubular sieve may be due to the withdrawal over the at least one suction-side line connection There over time not clogged. In addition, a bottling of the Product possible immediately after sterilization.
Das in Rede stehende Rohrsieb kann erfindungsgemäß auch einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der beispielsweise quadratisch oder rechteckig ist, solange die Umfangs- bzw. Mantelfläche des Siebs geschlossen ist. Da das Sieb während des Betriebs gedreht wird, ist die Verwendung eines Rohrsiebs mit kreisförmigem Querschnitt bevorzugt, weil Toträume und Verstopfungen in den Ecken des Siebs vermieden sowie Material zur Herstellung des Siebs eingespart werden kann. Siebe mit kreisrunden Querschnitten sind auch einfacher zu reinigen.The In question, tubular sieve according to the invention can also have a non-circular cross-section have, for example, square or rectangular, as long as the circumferential or lateral surface the screen is closed. Because the screen is rotated during operation is preferred, the use of a tubular sieve with a circular cross-section, because dead spaces and blockages in the corners of the sieve avoided as well as material can be saved for the production of the sieve. Sieves with circular Cross sections are also easier to clean.
Der Begriff Rohrsieb ist also nicht auf Siebe mit kreisrunden Querschnittsflächen beschränkt. Auch wenn der folgenden Beschreibung der Einfachheit und besseren Verständlichkeit halber ein Rohrsieb mit rundem Querschnitt zugrunde gelegt wird, ist eine Übertragung dessen auf Siebe mit abweichenden Querschnitten für einen Fachmann unproblematisch.Of the Term tubular sieve is therefore not limited to sieves with circular cross-sectional areas. Also if the following description of simplicity and better understandability half a tubular sieve with a round cross-section is used, is a transmission its on sieves with different cross sections for a Professional unproblematic.
Verfahrensgemäß kann der Teilstrom der flüssigen Anteile über längliche Leitungsanschlüsse abgezogen und/oder zugeführt werden. Sind die jeweils wenigstens einen saug- und druckseitigen Leitunsanschlüsse länglich ausgebildet, wird nicht nur punktuell ein Kreuzstrom zwischen dem Teilstrom und dem Produktstrom erzeugt, sondern über eine gewisse Längserstreckung des Rohrsiebs.According to the method, the Partial flow of the liquid Shares over elongated Cable connections deducted and / or supplied become. Are each at least one suction and pressure side Leitunsanschlüsse elongated, is not only a point cross-flow between the partial flow and produced the product stream, but over a certain longitudinal extent of the tubular sieve.
Während die jeweils wenigstens einen saug- und druckseitigen Leitungsanschlüsse vorzugsweise einander gegenüber angeordnet sind, sind die länglichen Leitungsanschlüsse zusätzlich vorzugsweise wenigstens überlappend zueinander vorgesehen.While the each at least one suction and pressure side pipe connections preferably each other across from In addition, the elongate lead terminals are additionally preferably at least overlapping provided to each other.
Der aufgeheizte Teilstrom kann über Schlitzdüsen dem Sterilisationsraum zugeführt werden, wozu dann vorrichtungsmäßig der wenigstens eine druckseitige Leitungsanschluss als Schlitzdüse ausgebildet ist. Durch das Abziehen des Teilstroms über die Mantelfläche des Rohrsiebs können stückige Anteile Öffnungen desselben verstopfen. Beim Passieren der Schlitzdüse werden die verstopften Öffnungen wieder frei. Dazu sind die jeweils wenigstens einen saug- und druckseitigen Leitungsanschlüsse vorzugsweise nicht oder nur geringfügig in Längsrichtung gegeneinander versetzt.Of the heated partial flow can over slot dies supplied to the sterilization room what will then be the device at least one pressure-side line connection formed as a slot nozzle is. By subtracting the partial flow over the lateral surface of the Pipe sieves can lumpy Proportions openings of the same clog. When passing through the slot nozzle the clogged openings free again. These are each at least one suction and pressure side Line connections preferably not or only slightly longitudinal offset against each other.
Alternativ oder zusätzlich können in Längsrichtung des Rohrsiebs auch mehrere druckseitige und saugseitige Leitungsanschlüsse vorgesehen werden. All diese können für ein schonenderes Aufheizen an separate Leitungen und Wärmeaustauscher oder aber zur Kostenersparnis an lediglich eine Leitung und einen Wärmeaustauscher angeschlossen sein. Möglich ist es aber auch, mehrere druckseitige Leitungsanschlüsse mit nur einen saugseitigen Leitungsanschluss zu kombinieren und umgekehrt. Ferner kann der wenigstens eine druckseitige Leitungsanschluss zu Reinigungszwecken als Düse ausgebildet sein, auch wenn er nicht länglich ausgebildet ist.alternative or additionally can longitudinal the tube screen and a plurality of pressure-side and suction-side line connections are provided. All of these can for a Gentle heating on separate pipes and heat exchangers or for cost savings to only one line and one heat exchangers be connected. Possible but it is also, with several pressure-side line connections to combine only one suction-side pipe connection and vice versa. Further can the at least one pressure-side line connection for cleaning purposes designed as a nozzle even if he is not oblong is trained.
Der abgezogene Teilstrom wird vorzugsweise in einem externen Wärmeaustauscher aufgeheizt, wobei die externe Aufheizeinrichtung vorzugsweise als indirekter Wärmeaustauscher ausgeführt ist, der mit Dampf als Wärmeträgermedium betrieben werden kann.Of the withdrawn partial flow is preferably in an external heat exchanger heated, wherein the external heating device preferably as indirect heat exchanger accomplished is that with steam as heat transfer medium can be operated.
Ist das Gehäuse bis zu einem Überdruck von etwa 5 bis 10 bar druckdicht ausgebildet, kann im Sterilisationsraum ein Überdruck aufrecht erhalten und damit die Temperatur im Rohrsieb erhöht sowie die Verweilzeit verkürzt werden.is the housing up to an overpressure formed from about 5 to 10 bar pressure-tight, can in the sterilization room an overpressure maintained and thus increases the temperature in the pipe sieve and the Residence time shortened become.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens werden die stückigen Anteile ausschließlich innerhalb des Rohrsiebs transportiert, um ein Verstopfen der Leitung bzw. des Wärmeaustauschers zu vermeiden. Gleichzeitig wird verhindert, dass es zu Qualitätseinbußen der stückigen Anteile durch thermische oder mechanische Einflüsse kommt. Vorrichtungsmäßig weist das Rohrsieb hierzu Öffnungen auf, die durch Löcher oder Schlitze gebildet sein können und Abmessungen aufweisen, die kleiner als die der kleinsten stückigen Anteile sind.In Preferred embodiment of the method, the lumpy portions exclusively transported within the tubular screen to block the pipe or the heat exchanger to avoid. At the same time, it prevents the quality of the lumpy Shares comes due to thermal or mechanical influences. Device wise the tubular screen for this purpose openings, through holes or slots can be formed and dimensions smaller than the smallest lumpy portions are.
Qualitätseinbußen können auch dadurch vermindert werden, dass das Auftreten einer Gasphase bzw. einer Dampfphase vermieden wird. Auf diese weise wird das Volumen des Sterilisationsraums effizient genutzt.Quality losses can also be reduced by the occurrence of a gas phase or a vapor phase is avoided. In this way, the volume becomes the sterilization room used efficiently.
Das drehbare Rohrsieb ist vorzugsweise auf im Gehäuse integrierten Rollenlagern gelagert, um eine gute Führung des Rohrsiebs zu erreichen. Die Rollenlager können dabei auch im Wesentlichen umlaufend um das Rohrsieb vorgesehen sein. So wird eine gleichmäßige Lagerung und Führung möglich. Nur im Bereich der jeweils wenigstens einen druckseitigen und/oder saugseitigen Leitungsanschlüsse können Rollenlager hinderlich sein, weshalb dort auf Rollenlager verzichtet werden kann.The rotatable tube screen is preferably on stored in the housing integrated roller bearings to achieve a good guidance of the tube screen. The roller bearings can also be provided substantially circumferentially around the tube screen. This ensures even storage and guidance. Only in the region of each at least one pressure-side and / or suction-side line connections roller bearings can be a hindrance, which is why there can be dispensed with roller bearings.
Eine apparativ einfache Sterilisationsvorrichtung, die ebenfalls eine einfache Wartung derselben ermöglicht, wird durch eine horizontale Anordnung des Rohrsiebs erhalten, wobei es allerdings in einigen Anwendungsfällen vorteilhaft sein kann, das Rohrsieb vertikal anzuordnen, um etwa den hydrostatischen Druck im Sterilisationsraum auszunutzen.A simple device sterilization apparatus, which also has a easy maintenance of the same is possible obtained by a horizontal arrangement of the tubular sieve, wherein it however, in some applications it may be advantageous To arrange the pipe sieve vertically, about the hydrostatic pressure exploit in the sterilization room.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following the invention is based on a preferred embodiments illustrative drawing explained in more detail. In show the drawing:
Wie
sich insbesondere aus der
An
dem anderen axialen Ende
Ein
Teilstrom des flüssigen
Anteils
Anschließend wird
der aufgeheizte Teilstrom über
den der Mantelfläche
des Rohrsiebs
In
Bei
der in
Gemäß
Wie
in
Alternativ
kann die Projektionsebene neben der Drehachse des Rohrsiebs
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DE200610038651 DE102006038651B4 (en) | 2006-08-18 | 2006-08-18 | Method and device for the continuous sterilization of products with both lumpy and liquid fractions |
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EP1475000A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-10 | Telme S.P.A. | A simplified multipurpose pasteurizer |
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- 2006-08-18 DE DE200610038651 patent/DE102006038651B4/en not_active Expired - Fee Related
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