DE10317006B3

DE10317006B3 - Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen

Info

Publication number: DE10317006B3
Application number: DE2003117006
Authority: DE
Inventors: Josef Knobel
Original assignee: CME ENGINEERING GmbH; Cme Engineering Wigolting GmbH
Current assignee: AWEMA AG PFAEFFIKON CH
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-04-12

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Kühlen von Verzehrgütern in der Confiserie, mit einem Hohlkörper (3, 4) mit Öffnungen (10) in seinem Mantel (9), welcher von einer Führung (5.1, 5.2) für die Gegenstände umfangen ist, wobei dem Hohlkörper (3, 4) zumindest ein Ventilator (11) und diesem zumindest ein Temperierelement (12) zugeordnet ist, soll das Temperierelement (12) zumindest zwei Temperierkreisläufe (13, 14) mit unterschiedlichen Temperaturen aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Kühlen von Verzehrgütern in der Confiserie, mit einem Hohlkörper mit Öffnungen in seinem Mantel, welcher von einer Führung für die Gegenstände umfangen ist, wobei dem Hohlkörper zumindest ein Ventilator und diesem zumindest ein Temperierelement zugeordnet ist.

In vielen industriellen Bereichen werden Gegenstände hergestellt, die im Anschluss an die Herstellung gekühlt oder erwärmt werden müssen. Für viele Artikel, zum Beispiel in Fettmassenhülsen eingelegte Biskuits, ist trockene Luft mit einem Taupunkt von nicht hoher als zum Beispiel 10°C erforderlich. Bei feuchterer Luft werden die Biskuits zu weich.

Um eine effiziente Kühlung zu erreichen wird der Unterschied der Temperatur der Kühlluft zur Ausformtemperatur des Kühlgutes möglichst gross gehalten. Das Kühlgut, zum Beispiel Fettmassen, kühlt aber wegen der schlechten Wärmeleitung und der grösseren Masse viel langsamer ab, als die entsprechende Giessform. Da sich in der Kühlluft in der Regel eine hohe Luftfeuchtigkeit befindet, kann es an der Form zu Kondenswasserbildung kommen, was wiederum zu Wasserflecken auf dem Produkt führt.

In HOLTKAMP, Erhard, Einbau einer Kühlstrecke in den kontinuierlichen Produktionsprozess von Backwaren, in: Die Kälte, Januar 1972, Seite 21, 22 und 31 werden verschiedene Kühltunnelarten beschrieben. U.a. werden Flachförderbänder, Wendelförderer und Spiralförderer erwähnt. Dabei läuft das Band in Form eines Ovals mit mehreren Windungen durch den Tunnel. Der Wärmeentzug erfolgt mit Kälteanlage mit Motorenverdichtern und luftgekühlten Kondensatoren. Die Verdampfer und Ventilatoren sind zwischen zwei Wendeltürmen angeordnet.

Aus der WO 99/04643 A2 ist beispielsweise eine Vorrichtung der o.g. Art bekannt, bei der in den Hohlkörper bzw. in dessen Innenraum von unten her Luft eingeführt wird, die aus Luftöffnungen ausströmt und nachfolgend die Formen mit Kühlluft beaufschlagt. Durch diese Anordnung wird die Form, da sie auf einem Plattenbad liegt, nur von oben her gekühlt und die Kondenswasserbildung nicht berücksichtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu entwickeln, mit der auf einfache Art und Weise ein möglichst rasches Temperieren der Gegenstände erreicht werden kann, wobei das Temperieren möglichst von allen Seiten erfolgen soll und die Kondenswasserbildung vermindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass das Temperierelement zumindest zwei Temperierkreisläufe mit unterschiedlichen Temperaturen aufweist.

Zwei Temperierkreisläufe haben den Vorteil, dass sie mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden können. Das heisst, ein Temperierkreislauf kann sehr tief gefahren werden, so dass in ihm die meiste Kondensierung von Luftfeuchtigkeit aus der Kühlluft erfolgt. Durch ihn kann beispielsweise mittels eines Ventilators ein geringerer Teil der Kühlluft gedrückt werden, so dass nur wenig von dem Kondenswasser in die Gesamtkühlluft gelangt. Das Kondensieren wird somit beispielsweise konzentriert, so dass das Kondenswasser konzentrierter abgeführt werden kann.

Eine weitere Lösung der Erfindung ist im Anspruch 2 ausgeführt und bezieht sich auf einen Flüssigkeitsfänger der dem Temperierelement zugeordnet ist. Dieser Flüssigkeitsfänger dient dazu, die von der Kühlluft mitgeführten, im Temperierelement kondensierten, kleineren Flüssigkeitstropfen zu sammeln, zu grösseren Flüssigkeitstropfen zu binden, die dann in Folge Ihrer Schwere nicht mehr von der Kühlluft mitgeführt werden können.

Beispielsweise kann hierfür im Flüssigkeitsfänger eine Prallplatte oder Prallmatte vorgesehen werden, in der die Flüssigkeitströpfchen versickern, so dass sie nur noch in geringem Ausmass der durchströmenden Kühlluft ausgesetzt sind. Eine derartige Prallmatte kann beispielsweise aus Chromstahlspänen oder Kunststofffasern bestehen und zwischen zwei Lochblechen angeordnet sein. Die schweren Flüssigkeitstropfen werden dann von einer Auffangwanne unterhalb des Flüssigkeitsfängers aufgesammelt.

Des weiteren wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine teilweise schematisch dargestellte Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen;
2 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss 1 entlang Linie II-II.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, die sich in einer Form 1, Palette oder dgl. befinden, weist in einem Maschinengehäuse 2 zwei Hohlkörper 3 und 4 auf. Jeder Hohlkörper 3 und 4 wird von einer Führung 5 zum Führen der Formen 1 umfangen, wobei die Formen 1 über einen Einlauf 6 in die Führung 5.1 des ersten Hohlkörpers 3 gelangen. Die Führungen 5.1 und 5.2 umkreisen ihre jeweiligen Hohlkörper 3 und 4 wendelförmig, wie dies in 2 erkennbar ist.
Von der Führung 5.1 führt eine strichpunktiert angedeutete Geradstrecke 7 im oberen Bereich des Hohlkörpers 3 zu der Führung 5.2 des Hohlkörpers 4, wobei die Führung 5.2 nach unten gerichtete Wendel aufweist. Die Führung 5.2 mündet dann in einen Auslauf 8 aus.
Der Hohlkörper 3/4 kann gemäss 2 nach oben hin von einem Deckel verschlossen oder aber auch offen sein. In seinen Mantel 9 sind eine Vielzahl von Öffnungen 10 eingeformt, die ebenfalls wendelförmig nach oben oder nach unten ausgerichtet sind. Bevorzugt folgen die Öffnungen 10 den Formen 1, die sich auf der Führung 5.1/5.2 befinden.
Im unteren Bereich sitzt in dem Hohlkörper 3/4 ein Ventilator 11, welcher Luft aus dem Innenraum des Hohlkörpers 3/4 ansaugt. Diesem Ventilator 11 ist ein Temperierelement 12 nachgeschaltet, wobei das Temperierelement 12 als Wärmetauscher ausgebildet ist. Es besitzt einen inneren Kühlkreislauf 13 und ein äusseren Kühlkreislauf 14.
Unter dem Temperierelement 12 befindet sich ein Flüssigkeitsfänger 15, in dem eine Prallmatte 16 vorgesehen ist.
Unterhalb des Flüssigkeitsfängers 15 ist eine Auffangwanne 17 für Flüssigkeit angeordnet.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Der Ventilator 11 saugt die Luft, wie durch die Pfeile angedeutet, aus dem Innenraum des Hohlkörpers 3/4 und presst die Luft durch das Temperierelement 12. Insbesondere, wenn der Hohlkörper 3/4 nach oben hin geschlossen ist, entsteht im Hohlkörper ein Unterdruck und im gesamten Maschinengehäuse 2 ein entsprechender Überdruck. In Folge des Unterdrucks in dem Hohlkörper 3/4 wird Luft durch die Öffnungen 10 angesaugt, so dass eine erhebliche, später noch zu beschreibende Luftzirkulation in den einzelnen Etagen der Führungen 5.1/5.2 entsteht.
Das Temperierelement besitzt den oben erwähnten inneren Kühlkreislauf 13 und den äusseren Kühlkreislauf 14. Der innere Kühlkreislauf wird mit einem Kühlmittel beschickt, welches eine möglichst tiefe Temperatur, aber nicht unter 0°C aufweist. Die Kühltemperatur des äusseren Kühlkreislaufs ist höher. Dies bedeutet, dass der Wasseranteil der Kühlluft insbesondere am inneren Kühlkreislauf kondensiert. Der für die Kühlluft verantwortliche Teil des Temperierelementes arbeitet auf einem höheren Niveau. Durch die Vermischung der beiden Kühlkreisläufe 13 und 14 wird ein Taupunkt unter den üblichen Wert abgesenkt.
Beim Anfahren des Temperierelementes bildet sich noch Kondenswasser an beiden Kühlkreisen. Nach einer bestimmten Zeit bildet sich jedoch nur noch Kondenswasser am inneren Kühlkreislauf, wobei nun der Ventilator 11 seine zweite Funktion bestens erfüllen kann. Das Kondenswasser wird nämlich in Form kleiner Wassertropfen vom Ventilator mit grosser Geschwindigkeit nach unten geblasen.
Wäre nun unterhalb des Temperierelementes 12 lediglich eine Auffangwanne vorhanden, so würde zwar ein Teil des Kondenswassers in dieser Auffangwanne verbleiben, jedoch in Folge der starken Luftströmung wieder in den Umlauf gebracht. Das bedeutet, dass ein möglicher tiefer Taupunkt nicht erreicht werden kann.
Deshalb ist erfindungsgemäss zwischen der Auffangwanne 17 und dem Temperierelement 12 der Flüssigkeitsfänger 15 mit seiner Prallmatte 16 angeordnet. Diese Prallmatte sammelt die kleinen Tröpfchen des Kondenswasser, wobei die Tröpfchen durch die Prallmatte hindurch sickern. Der grösste Teil der Luft, die aus dem Temperierelement 12 austritt, fliesst seitlich an den Flüssigkeitsfänger 15 vorbei und nimmt dabei keine Flüssigkeit mehr mit, da diese in der Prallmatte versickert. Nur ein geringerer Teil der Luft durchdringt die Prallmatte, wird hier aber erheblich abgebremst, so dass dieser Luftstrom nicht mehr die Kraft hat, die sich in der Prallmatte sammelnden, schweren Tröpfchen aufzunehmen und mitzuführen. Diese schweren Tropfen tropfen nach unten in die Auffangwanne 17 ab. Das heisst, mit dem erfindungsgemässen Konzept wird erreicht, dass die Kühlluft auf den gewünschten Taupunkt abtrocknet.
Die abgetrocknete Luft wird nun seitlich wieder an den Wänden des Maschinengehäuses 2 entlang der Führung 5.1/5.2 nach oben geführt und tritt dort in die einzelnen Etagen der Führungen 5.1/5.2 ein, in denen es zu einer erheblichen Verwirbelung der Kühlluft kommt, da sich die Kühlluft zudem vor den Öffnungen 10 des Mantels 9 staut. D.h. durch diese Anordnung strömt Kühlluft die Form von oben, von unten und von beiden Seiten an, was zu einer perfekten Wärmeabgabe führt. Die Kühlung der Gegenstände wird zudem vergleichsmässig. Dies hat sehr positive Wirkung auf die Qualität der Gegenstände.
Positionszahlenliste

Claims

Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Kühlen von Verzehrgütern in der Confiserie, mit einem Hohlkörper (3, 4) mit Öffnungen (10) in seinem Mantel (9), welcher von einer Führung (5.1, 5.2) für die Gegenstände umfangen ist, wobei dem Hohlkörper (3, 4) zumindest ein Ventilator (11) und diesem zumindest ein Temperierelement (12) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (12) zumindest zwei Temperierkreisläufe (13, 14) mit unterschiedlichen Temperaturen aufweist.
Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Kühlen von Verzehrgütern in der Confiserie, mit einem Hohlkörper (3, 4) mit Öffnungen (10) in seinem Mantel (9), welcher von einer Führung (5.1, 5.2) für die Gegenstände umfangen ist, wobei dem Hohlkörper (3, 4) zumindest ein Ventilator (11) und diesem zumindest ein Temperierelement (12) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator die Luft ansaugt und durch ein Temperierelement (12) drückt, dem ein Flüssigkeitsfänger (15) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfänger (15) eine Prallplatte oder Prallmatte (16) für Flüssigkeitströpfchen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfänger (15) zwei Lochbleche mit dazwischen angeordneten Chromstahlspänen oder Kunststofffasern aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Flüssigkeitsfänger eine Auffangwanne (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperierkreislauf (13) eine möglichst tiefe Temperatur nahe 0°–2° C aufweist, während die Temperatur des anderen Temperierkreislaufes (14) bei ca. 5°–8° C liegt.
Verfahren zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Kühlen von Verzehrgütern in der Confiserie, mit einem Hohlkörper (3, 4) mit Öffnungen (10) in seinem Mantel (9), welcher von einer Führung (5.1, 5.2) für die Gegenstände umfangen ist, wobei dem Hohlkörper (3, 4) zumindest ein Ventilator (11) und diesem zumindest ein Temperierelement (12) zugeordnet ist, wobei der Ventilator (11) Luft aus dem Hohlkörper (3, 4) ansaugt, diese durch das Temperierelement (12) durchdrückt, diese dort entfeuchtet, Kondenswasser durch den Ventilator (11) von dem Temperierelement (12) nach unten abgeblasen und auf einen Flüssigkeitsfänger (15) geschleudert und danach die Luft von aussen der Führung (5.1, 5.2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft in der Führung (5.1, 5.2) verwirbelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Temperierelement (12) in Bereichen unterschiedlich temperiert wird.