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Die Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsvorrichtung für Kühlgut, umfassend eine Düsenplatte mit einer Vielzahl von über der Fläche der Düsenplatte verteilt angeordneten Düsenöffnungen zur Ausrichtung eines Stroms eines gasförmigen Behandlungsmediums auf ein Kühlgut, eine Druckerzeugungsvorrichtung zur Bereitstellung des gasförmigen Behandlungsmediums an der Düsenplatte und eine Andichtvorrichtung zur Abdichtung zumindest eines Abschnitts eines Spalts zwischen der Düsenplatte und dem Kühlgut.
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Unter Kühlgut werden vorliegend neben einigen anderen Produkten insbesondere Nahrungsmittel, wie beispielsweise Molkereiprodukte, einschließlich gegebenenfalls vorhandener Umverpackung verstanden, welche gestapelt beispielsweise auf einer Palette oder dergleichen angeordnet werden. Nach Herstellung und Konfektionierung müssen diese Produkte abgekühlt werden. Dies kann beispielsweise in einem Kühltunnel oder an speziellen Kühlplätzen in einem Kühllager erfolgen, welche hierfür mit einer für das Kühlgut geeigneten Behandlungsvorrichtung ausgestattet sind.
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Aus
DE 20 2005 000 167 U1 und
DE 20 2006 015 362 U1 sind Hochregallager mit integrierten Behandlungsvorrichtungen zur beschleunigten Abkühlung von Kühlgut bekannt. Entsprechende Behandlungsplätze werden über Luftschächte mit Kühlluft versorgt. Am Ende der Luftschächte angeordnete Düsenplatten mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen ermöglichen eine gezielte Verteilung der Kühlluft über das gesamte Kühlgut, welches von der Kühlluft durchströmt wird. Zur Verbesserung des Abkühlverhaltens sind um die Düsenplatten Faltenbälge oder elastische Puffer aus Elastomermaterial angeordnet, um ein gutes An- und Durchströmen des Kühlguts zu erzwingen und ein Entweichen der Kühlluft an dem Kühlgut vorbei möglichst zu vermeiden.
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In
DE 10 2011 080 807 A1 wird zur Verbesserung des Abkühlverhaltens vorgeschlagen, anstelle einer Düsenplatte eine flexible Membran vorzusehen, welche sich bei einer Anströmung flächig an das Kühlgut anlegt. In der Membran ausgebildete Öffnungen ermöglichen ein Durchströmen des Kühlguts. Jedoch lassen sich solche Öffnungen an einem flexiblen Material nur schwer modifizieren, um das Anströmverhalten weiter zu beeinflussen.
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Ferner wird in
DE 10 2011 085 227 A1 zu diesem Zweck ein Luftkissenelement vorgeschlagen, welches sich an das Kühlgut anlegt. Mit einem solchen Luftkissenelement ist es jedoch schwierig, beispielsweise langsamer abkühlende Zonen gezielt mit einem erhöhten Volumenstrom an Kühlmedium zu beaufschlagen, um eine Vergleichmäßigung des Abkühlprofils zu erzielen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Alternativen für eine Verbesserung des Abkühlverhaltens von Kühlgut aufzuzeigen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Behandlungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung umfassend eine Düsenplatte mit einer Vielzahl von über der Fläche der Düsenplatte verteilt angeordneten Düsenöffnungen zur Ausrichtung eines Stroms eines gasförmigen Behandlungsmediums auf ein Kühlgut, eine Druckerzeugungsvorrichtung zur Bereitstellung des gasförmigen Behandlungsmediums an der Düsenplatte und eine Andichtvorrichtung zur Abdichtung zumindest eines Abschnitts eines Spalts zwischen der Düsenplatte und dem Kühlgut. Sie zeichnete sich dadurch aus, dass die Andichtvorrichtung einen aufblasbaren Schlauch aus flexiblem Material aufweist, welcher an der Düsenplatte angeordnet und mit Druck beaufschlagbar ist, um sich an das Kühlgut anzulegen.
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Dies vereint die Möglichkeiten einer bedarfsgerechten Anströmung des Kühlguts im Hinblick auf ein gewünschtes Abkühlprofil mit einer optimalen Ausnutzung des durch das Behandlungsmedium bereitgestellten Kühlpotentials.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche
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So kann beispielsweise ein Einlass des Schlauchs in einem der Düsenplatte in Strömungsrichtung vorgelagerten Bereich angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Druckbeaufschlagung des Schlauchs durch die Druckversorgungseinrichtung und gewährleistet bei Druckbeaufschlagung ein schnelles Aufblähen des Schlauches.
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Weiterhin kann im Einlass des Schlauchs ein absperrbares Ventil angeordnet sein. Hierdurch kann die Dichtung je nach Bedarf angesteuert werden. Wird beispielsweise über die Druckerzeugungsvorrichtung kontinuierlich Druck bereitgestellt, kann über das Ventil gleichwohl ein Aktivieren und Deaktivieren der Dichtung veranlasst werden.
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Der Einlass kann insbesondere als Kanal ausgebildet sein, welcher den Schlauch mit einer Druckkammer verbindet, über welche die Düsenplatte mit dem gasförmigen Behandlungsmedium zur Anströmung des Kühlguts versorgt wird.
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Es ist jedoch auch möglich, für den Schlauch eine separate Druckversorgung vorzusehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schlauch aus mehreren lösbar verbundenen Schlauchsegmenten zusammengesetzt, wodurch eine hohe Flexibilität und Wartungsfreundlichkeit der Dichtung erzielt wird.
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Ferner können Schläuche von zwei benachbarten Düsenplatten miteinander verbunden sein und über einen gemeinsamen Einlass mit Druck beaufschlagt werden.
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Der Schlauch ist vorzugsweise gasdicht ausgebildet. Hierdurch wird auch bei großen Schlauchlängen eine zuverlässige Dichtwirkung gewährleistet.
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Vorzugsweise besteht der Schlauch aus einem textilen Material, wodurch sich die Dichtung sehr eng an das Kühlgut anlegt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an der Düsenplatte ein oder mehrere Querstege zur Anlage gegen das Kühlgut angeordnet, welche in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Düsenplatte verlaufen und sich von der Düsenplatte in Richtung einer Behandlungsposition des Kühlguts erstrecken. Hierdurch kann in der Behandlungsvorrichtung ohne weitere Maßnahmen Kühlgut mit unterschiedlichen Abmessungen, wie beispielsweise unterschiedlichen Stapelhöhen und/oder unterschiedlichen Stapelbreiten, mit hohem Wirkungsgrad behandelt werden.
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Ein solcher Quersteg kann beispielsweise aus einem textilen Material bestehen und mittels zusätzlich an dem Schlauch befestigt werden, so dass dessen senkrechte Ausrichtung zur in der Regel vertikal angeordneten Düsenplatte gewährleistet bleibt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Frontansicht eines ersten Ausführungsbeispiel einer Behandlungsvorrichtung nach der Erfindung,
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2 eine Seitenansicht der Behandlungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einer Behandlungsvorrichtung mit zwei nebeneinanderliegenden Düsenplatten in einem Kühltunnel,
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4 eine Horizontalschnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,
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5 eine Vertikalschnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,
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6 eine Detailansicht der Anlage des Schlauchs an eine Kante des Kühlguts, und in
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7 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Querstegs an einer Düsenplatte.
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Das in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt eine Behandlungsvorrichtung 1 zur Kühlung von Kühlgut K mittels eines gasförmigen Behandlungsmediums wie beispielsweise Luft.
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Die Behandlungsvorrichtung 1 umfasst eine Düsenplatte 2 mit einer Vielzahl von über der Fläche der Düsenplatte 2 verteilt angeordneten Düsenöffnungen 3 zur Ausrichtung eines Stroms des gasförmigen Behandlungsmediums auf das Kühlgut K.
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Das Kühlgut K, welches beispielweise ein Stapel von Nahrungsmittelprodukten einschließlich Umverpackung auf einer Palette oder sonstigem Träger sein kann, wird hierzu in eine Position neben der Düsenplatte 2 gebracht, wobei zwischen dem Kühlgut K und der Düsenplatte 2 jedoch ein gewisser Abstand in der Größenordnung von etwa 5 bis 25 cm bestehen bleibt. Die Düsenöffnungen 3 sind dabei auf eine Seite dieses Stapels gerichtet, so dass das Behandlungsmedium den Stapel durchdringen kann.
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Über die Positionierung der Düsenöffnungen 3 sowie deren Ausgestaltung kann ein gewünschtes Anströmprofil dargestellt werden, welches es ermöglicht, ein besonders gleichmäßiges Abkühlen über das gesamte Kühlgut K hinweg zu erzielen. Hierbei können insbesondere ansonsten langsamer abkühlende Bereiche mit einem höheren Volumenstrom an Behandlungsmedium beaufschlagt werden.
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Zur Bereitstellung des gasförmigen Behandlungsmediums an der Düsenplatte 2 ist eine Druckerzeugungsvorrichtung 4 vorgesehen, welche an der dem Kühlgut K abgewandten Seite der Düsenplatte 2 einen Überdruck erzeugt. 2 zeigt eine hinter der Düsenplatte 2 liegende Druckkammer 5, welche vorliegend über einen Ventilator 6 mit Druck beaufschlagt wird. Aus der Umgebung des Kühlguts K abgesaugte Luft wird nach erfolgter Kühlung mittels eines Kühlers 7 wieder zum Anströmen des Kühlguts K verwendet. Es ist jedoch auch möglich, in Abwandlung des in den 1 und 2 dargestellten Beispiels die Druckerzeugung und/oder Kühlung des gasförmigen Behandlungsmediums an anderer Stelle und auf andere Art und Weise vorzunehmen. So kann die Druckkammer 5 beispielsweise auch am Ende eines Auslassschachts eines zentralen Druckerzeugungssystems liegen.
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An der Düsenplatte 2 ist weiterhin eine Andichtvorrichtung 8 vorgesehen, durch die eine Abdichtung gegen das Kühlgut K ermöglicht wird, um das gasförmige Behandlungsmedium möglichst effizient in das Kühlgut K einzuleiten und eine gute Umströmung der gestapelten Produkte zu erzielen, so dass diese schnell auf Temperaturen im Bereich von 0 bis 15° C abgekühlt werden können. Das Stapeln der Produkte kann mit Hilfe aller Arten von Haltevorrichtungen wie beispielsweise Europaletten, Wagen mit übereinanderliegenden Ablageetagen, Gitterboxen, etc. vorgenommen sein. Ferner ist es möglich, die Andichtvorrichtung 8 unmittelbar an größere Gebinde von Produkten ohne spezielle Haltevorrichtung oder an Einzelprodukte anzuschließen, welche durchströmbar sind.
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Die Andichtvorrichtung 8 umfasst erfindungsgemäß einen aufblasbaren Schlauch 9 aus einem flexiblen Material. Dieser Schlauch 9 ist an der Düsenplatte 2 befestigt und durch die Druckerzeugungsvorrichtung 4 mit Druck beaufschlagbar, um sich an das Kühlgut K anzulegen. Wie 1 entnommen werden kann, erstreckt sich der Schlauch 9 um die Gesamtheit der Düsenöffnungen 3 der Düsenplatte 2 herum und stellt somit sicher, dass das Behandlungsmedium nicht durch einen Spalt 10 zwischen der Düsenplatte 2 und der Seite des Kühlguts K entweichen und an diesem vorbeiströmen kann, sondern durch den Produktstapel des Kühlguts K hindurchgezwungen wird. Es ist jedoch auch möglich, über den Schlauch 9 lediglich eine partielle Abdichtung des Spalts 10 vorzunehmen, beispielsweise lediglich gegen eine Oberkante und/oder die Seitenkanten des Kühlguts K. In diesem Fall kann die Erstreckung des Schlauchs 9 auf diesen Bereich beschränkt bleiben.
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Wird Kühlgut K in die Behandlungsposition neben der Düsenplatte 2 gebracht, können durch Einschalten der Druckzufuhr sowohl der Schlauch 9 in Anlage gegen das Kühlgut K gebracht als auch dieses durch das Behandlungsmedium beströmt werden.
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Der Schlauch 9 besteht vorzugsweise aus einem textilen Material und ist im Wesentlichen gasdicht ausgebildet. Durch Druckbeaufschlagung bläht sich der Schlauch 9 somit auf und legt sich gut an das Kühlgut K an, wie dies in 6 beispielhaft dargestellt ist. Aufgrund der Flexibilität des Schlauchs 9 kann auch eine gute Andichtung an unebene Flächen erzielt werden. Zudem ist eine Andichtung über Eck möglich, wie dies in 6 gezeigt ist. Hierdurch können Leckageströme am Kühlgut K vorbei sehr gering gehalten werden, wodurch eine gute Ausnutzung des Kühlpotentials des gasförmigen Behandlungsmediums erzielt wird.
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Fällt der Druck im Schlauch 9 ab, so wird die Dichtwirkung aufgehoben. Gleichzeitig entfernt sich die Andichtvorrichtung 8 automatisch etwas vom Kühlgut K. Da sich die Dichtung bei Druckbeaufschlagung aufbläht, muss das Kühlgut K nicht notwendigerweise auf Anschlag gegen die Andichtvorrichtung 8 gefahren werden, sondern kann gegebenenfalls mit etwas Abstand davor angehalten werden. Der verbleibenden Spalt 10 kann anschließend durch das Aufblähen des Schlauchs 9 geschlossen werden. Hierdurch ist die Verwendung auch in solchen Kühleinrichtungen möglich, in denen das Kühlgut K quer zur Düsenplatte K transportiert wird. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich somit sowohl für Kühlplätze in einem Kühllager und für Behandlungspositionen in diskontinuierlichen Kühltunneln als auch für Behandlungspositionen in kontinuierlichen Kühltunneln.
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Wie den 1 und 2 weiter entnommen werden kann, ist ein Einlass 11 des Schlauchs 9 in einem der Düsenplatte 2 in Strömungsrichtung vorgelagerten Bereich angeordnet. Die Druckbeaufschlagung des Schlauchs 9 und die Anströmung des Kühlguts K erfolgt somit separat. Dies gestattet bei Verwendung einer Druckerzeugungsvorrichtung 4 bei Bedarf eine individuelle Ansteuerung der Dichtung und des Anströmens des Kühlguts K. Da am Kühler 7 ein Druckabfall auftritt, empfiehlt es sich, den Einlass 11 vor dem Kühler 7 anzuordnen. Idealerweise ist der Einlass 11 unmittelbar nach dem Ventilator 6 angeordnet.
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Zur individuellen Ansteuerung der Dichtung kann beispielsweise im Einlass 11 des Schlauchs 9 ein absperrbares Ventil 12 angeordnet sein, wie dies beispielhaft in den 3 und 5 gezeigt ist. Soll die Dichtwirkung aufgehoben werden, wird das Ventil 12 geschlossen, so dass der Druck im Schlauch 9 unabhängig vom Druck in der Druckkammer 5 abfällt. So kann beispielsweise bei einem Weiterbetrieb der Druckerzeugungsvorrichtung 4 ein Abkoppeln des Kühlguts K von der Andichtvorrichtung 8 vorgenommen werden, um dieses zu entfernen und durch ein neues Kühlgut K zu ersetzen. Nach Öffnen des Ventils 12 bläht sich der schlaffe Schlauch 9 wieder auf und stellt die Dichtung zum neuen Kühlgut K her.
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Vorliegend ist der Einlass 11 als Kanal 13 ausgebildet, welcher den Schlauch 9 mit der Druckkammer 5 verbindet, über welche die Düsenplatte 2 mit dem gasförmigen Behandlungsmedium zur Anströmung des Kühlguts K versorgt wird. Die Andichtvorrichtung 8 wird in diesem Fall von der Druckerzeugungsvorrichtung 4, welche den Druck für die Anströmung des Kühlguts K bereitstellt, mit Druck versorgt. Er ist jedoch auch möglich, für die Andichtvorrichtung 8 eine hiervon unabhängige Druckversorgung vorzusehen, d.h. die Andichtvorrichtung 8 über eine zweite Druckerzeugungsvorrichtung anzusteuern. Ferner ist es möglich, die Düsenplatte 2 mit einem Ventil, beispielsweise in Form eines Schiebers zu versehen, um unabhängig von einem Weiterbetrieb der Druckerzeugungsvorrichtung 4 eine Unterbrechung der Anströmung vornehmen zu können.
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Die 3 bis 5 zeigen die Verwendung einer Behandlungsvorrichtung 1 der vorstehend erläuterten Art in einem diskontinuierlichen Kühltunnel 20. Dieser weist mehrere in Reihe nebeneinander angeordnete Düsenplatten 2 auf, welche sich jeweils in einer Vertikalebene erstrecken und jeweils mit einer Andichtvorrichtung 8 in Form eines Schlauchs 9 versehen sind. Die Schläuche 9 sind hierbei untereinander verbunden und aus mehreren Schlauchsegmenten 9.1, 9.2 und 9.3 zusammengesetzt. Die Verbindung der Schlauchsegmente untereinander kann 9.1, 9.2 und 9.3 kann beispielsweise über Reißverschlüsse 17 oder dergleichen erfolgen, so dass einzelne Schlauchsegmente schnell und einfach ausgetauscht werden können.
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Ferner kann jeder Schlauch 9 über einen Kanal 13 mit einer Druckkammer 5 verbunden sein, über welche auch die Rückseiten der Düsenplatten 2 mit Druck versorgt werden. Die Schläuche 9 kleiden somit die Anströmseite eines Abschnitts des Kühltunnels 20 aus, durch welchen eine Fördereinrichtung 21 verläuft, welche Kühlgut K zu den Düsenplatten 2 transportiert. Dabei können vertikal verlaufende Schlauchsegmente 9.2 der Schläuche 9 von Andichtvorrichtungen 8 benachbarter Düsenplatten 2 gegebenenfalls auch gemeinsam genutzt werden.
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Durch das Kühlgut K hindurchtretendes Behandlungsmedium wird mittels eines Ventilators 6 aus einem Behandlungsraum 22 des Kühltunnels 20 angesaugt und verdichtet. Wie 5 zeigt, können die Einlässe 11 der Andichtvorrichtung 8 in einem Bereich unmittelbar hinter dem Ventilator 6 sowie vor einem Kühler 7 angeordnet sein, welcher in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Düsenplatte 2 liegt. Insbesondere können die Einlässe 11 in einer Ebene oberhalb der Düsenplatten 2 liegen, welche zudem senkrecht zur Ebene der Düsenplatten 2 verläuft.
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Bisweilen ist es erforderlich, Kühlgut K unterschiedlicher Abmessungen mit der gleichen Behandlungsvorrichtung 1 zu kühlen. Weist ein Kühlgut K beispielsweise eine geringere Höhe oder Breite als die Andichtvorrichtung 8 auf, kann das gasförmige Behandlungsmedium ohne weitere Maßnahmen über oder neben dem Kühlgut K ungenutzt entweichen. Da das Kühlgut K einen erhöhten Strömungswiderstand darstellt, wird selbst ein Teil der Luft, welche mittels der Düsenöffnungen 3 unmittelbar auf das Kühlgut K gerichtet wird, durch das Kühlgut K umgelenkt und geht über den Spalt 10 ungenutzt verloren.
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Zur Verbesserung des Abkühlverhaltens können in einer solchen Situation ein oder mehrere Querstege 14 vorgesehen werden, welche ein seitliches Entweichen des Behandlungsmediums über den Spalt 10 verhindern, wie dies unter anderem in 5 dargestellt ist. Ein solcher Quersteg 14 verläuft in einer Ebene senkrecht zur Düsenplatte 2. Die 5 und 7 zeigen horizontal ausgerichtete Querstege 14. Es ist jedoch auch möglich, solche vertikal anzuordnen.
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Der Quersteg 14 kann als Platte ausgeführt werden, welche beispielsweise mit einer Leiste 15 an der Düsenplatte 2 befestigt wird. An einem freien Ende kann eine elastische Dichtung, beispielsweise eine Dichtlippe aus elastischem Material, zur Anlage gegen das Kühlgut K vorgesehen sein. Die Platte kann aus Metall gefertigt sein. Es ist jedoch auch eine Ausführung aus einem gummielastischen Material möglich.
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Weiterhin kann der Quersteg 14 aus einem textilen Material bestehen. Auch hier kann, wie in den 5 und 7 dargestellt, eine Befestigung an der Düsenplatte 2 mittels einer Leiste 15 vorgenommen sein. Zur Gewährleistung einer senkrechten Ausrichtung zur Düsenplatte 2 ist kann der textile Quersteg 14 ferner mittels einer Naht 16, eines Reißverschlusses oder dergleichen an dem Schlauch 9 befestigt sein.
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Fällt in einer Produktionslinie Kühlgut K mit unterschiedlichen Höhen an, kann für die benötigten Höhen jeweils ein Quersteg 14 eingezogen werden. Hierdurch kann für jede Kühlguthöhe ein Abdichten des Spalts 10 erzielt werden, und zwar insbesondere auch dann, wenn die Höhe oder Breite des Kühlguts K kleiner ist als der Ausströmquerschnitt der Düsenplatte 2 innerhalb des Schlauchs 9. 5 zeigt beispielhaft fünf horizontale Querstege 14. Zusammen mit dem oberen horizontalen Schlauchsegment 9.1 können so sechs verschiedene Kühlguthöhen mit optimaler Anströmung verwirklicht werden. Durch die Querstege 4 wird ein seitliches Ausweichen des Behandlungsmediums stark vermindert, so dass dieses dazu gezwungen wird, durch das Kühlgut K hindurchzuströmen. Verluste über den Spalt 10 werden hierdurch stark reduziert.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behandlungsvorrichtung
- 2
- Düsenplatte
- 3
- Düsenöffnung
- 4
- Druckerzeugungsvorrichtung
- 5
- Druckkammer
- 6
- Ventilator
- 7
- Kühler
- 8
- Andichtvorrichtung
- 9
- Schlauch
- 9.1
- Schlauchsegment
- 9.2
- Schlauchsegment
- 9.3
- Schlauchsegment
- 10
- Spalt
- 11
- Einlass
- 12
- Ventil
- 13
- Kanal
- 14
- Quersteg
- 15
- Leiste
- 16
- Naht
- 17
- Reißverschluss
- 20
- Kühltunnel
- 21
- Fördereinrichtung
- 22
- Behandlungsraum
- K
- Kühlgut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005000167 U1 [0003]
- DE 202006015362 U1 [0003]
- DE 102011080807 A1 [0004]
- DE 102011085227 A1 [0005]
