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Die Erfindung bezieht sich auf Trockner und insbesondere Trockner, die verwendet werden, um pastöse und/oder feuchte Nahrungsmittel zu trocknen, und auch auf ein Trocknungsverfahren unter Verwendung derselben.
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Die erwähnten Nahrungsmittel können Tomaten- und Paprikapaste, verschiedene Teige und Zwiebeln sein. Andererseits kann der Trockner dieser Erfindung auch verwendet werden, um viskose und feuchte Medikamente, Farbstoffe und ähnliches Material zu trocknen.
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Im Stand der Technik wurden die vorstehend erwähnten Produkte in herkömmlichen Öfen, Durchlauföfen, Trommeltrocknern getrocknet verwendet, da jedoch die Eintrocknungszeit beträchtlich lang ist, verschwinden die ursprüngliche Farbe und der ursprüngliche Geschmack des Produkt und die Qualität nimmt mikrobiologisch ab. Es ist möglich, das Produkt, während die Farbe und der Geschmack davon aufrechterhalten werden, mittels eines ”Sprühtrocknungsverfahrens” oder Gefriertrocknungsverfahrens zu trocknen. Diese hochtechnologischen Verfahren sind jedoch ziemlich aufwändig.
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In der US-Patentanmeldung Nr. 2002006464 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung offenbart, um das Material und Produkte unter einem Druck, der nicht der Atmosphärendruck ist, zu trocknen oder wärmezubehandeln.
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Die zu behandelnden Produkte werden in den Transportbehälter geladen, damit sie zur Behandlungskammer überführt werden. Mindestens eine Mikrowellenquelle ist in der Behandlungskammer vorgesehen. Ein vertikales Fördersystem ist in der Behandlungskammer vorgesehen, um eine Rückgewinnungsperiode nach der Wärmebehandlung oder dem Trocknen aufrechtzuerhalten.
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Hinsichtlich des Mischmechanismus, der eines der Hauptelemente des Trockners ist, der Gegenstand dieser Erfindung ist, gab es im Stand der Technik mehrere Lösungen. In
WO9316017 beispielsweise eine Mischvorrichtung mit einer Drehwelle mit Flügeln, die von ihr entlang der Länge der Welle vorstehen, die verwendet wird, um Kompost aus Abfallmaterial zu erzeugen. Die Mischelemente sind paarweise angeordnet und diese führen zu einer senkrechten Bewegungskraft.
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in
GB 1086359 ein Mischer für pastöses Material mit Rotoren, die sich um eine gemeinsame Achse koaxial mit der Kammer, in der sie angeordnet sind, drehen.
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Wie vorstehend erwähnt, besteht jedoch der Hauptnachteil dieser Lösungen darin, dass sie äußerst aufwändig sind und die Anlage nur für große Kapazitäten aufgestellt werden kann. Ein anderer Nachteil besteht auch darin, dass diese Verfahren nicht verwendet werden können, um alle Arten von Produkten zu verarbeiten.
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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine preiswerte und einfache, sehr effiziente, mikrobiologisch zuverlässige Trocknungsvorrichtung bereitzustellen, die in eine derzeitige Nahrungsmittelverarbeitungs- oder ähnliche Anlage zusammen mit dem Vermahlen, Sieben und so weiter integriert werden kann, um eine homogene Trocknung zu erhalten, wobei die Wärme- und Zeitsteuerüberwachung und -einstellung leicht durchgeführt werden.
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Die vorstehend erwähnte Aufgabe wird durch die vorliegende Trocknungsvorrichtung erreicht. Die Vorrichtung, die Gegenstand dieser Anmeldung ist, stellt die Granulation und Trocknung des Produkts bereit und umfasst im Wesentlichen einen Mischer, der entweder vertikal oder horizontal drehbar ist, einen Motor, um eine solche Drehung vorzusehen, Untersetzungsgetriebe und Heiz- und Belüftungssysteme. Diese Vorrichtung und dieses Verfahren unter Verwendung derselben beseitigen die Nachteile des Standes der Technik.
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In der Vorrichtung dreht sich, während sich die Mischwelle horizontal bewegt/dreht, die Welle des Mischers, was durch das Untersetzungsgetriebe mit senkrechter Bewegung induziert wird, um ihre Achse. Folglich bewegen sich die Mischerflügel senkrecht und sehen das Mischen und die Granulation des Produkts vor. Die Bewegungsrate der senkrechten und horizontalen Bewegungen des Mischers kann durch Steuern der Drehung der Untersetzungsgetriebe eingestellt werden und die Richtung der Bewegung kann geändert werden.
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Mittels eines Temperaturfühlers wird die Wärme der in das Produkt und die Vorrichtung geblasenen Luft aufgenommen, und falls die Temperatur den vorbestimmten Wert überschreitet, wird über eine thermostatische Einrichtung die erforderliche Wärme auf das Produkt aufgebracht, indem die Heizvorrichtungen des Gebläses deaktiviert werden.
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Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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In den Zeichnungen gilt:
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1 ist die Seitenquerschnittsansicht des Trockners dieser Erfindung;
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2 ist die longitudinale Querschnittsansicht des alternativen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung dieser Erfindung;
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3 ist die Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, wie in 2 gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heizvorrichtung mit Gebläse
- 2
- Luftauslass (Luftkanal)
- 3
- Motor, der eine horizontale Bewegung vorsieht
- 4
- Untersetzungsgetriebe für die horizontale Bewegung
- 5
- Motor, der eine senkrechte Bewegung vorsieht
- 6
- Klauenrad
- 7
- Welle, die eine senkrechte Bewegung vorsieht
- 8
- Untersetzungsgetriebe, das eine senkrechte Bewegung vorsieht
- 9
- Schiene
- 10
- Schienen/Stift-Gehäuse
- 11
- Mischstäbe
- 12
- Welle, die sich horizontal bewegt
- 13
- Trocknerkörper
- 14
- Sauggebläse
- 15
- Mischer
- 16
- Deckel/Abdeckung
- 17
- feste Mischstäbe
- 18
- Welle, die eine horizontale Bewegung vorsieht
- 19
- Flansch
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist die Seitenquerschnittsansicht des Trockners, der Gegenstand dieser Erfindung ist.
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Der Trockner dieser Erfindung umfasst einen Körper (13), eine Abdeckung/einen Deckel (16), eine oder mehrere Wärmequelle(n) (1), einen Mischer (15), einen Luftkanal (2) und ein Sauggebläse (14), das am Kanal (2) befestigt ist, Motoren (3, 5), die die Bewegung des Mischers und der Untersetzungsgetriebe (4, 8) induzieren.
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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Körperabschnitt (13) der Vorrichtung zylindrisch, er kann jedoch eine beliebige andere geometrische Form aufweisen, um die Zwecke dieser Erfindung zu erreichen. Dieser Körper kann an einer Plattform horizontal angeordnet und befestigt sein. Der Körper kann aus einem beliebigen rostfreien Material hergestellt sein, das für den Verwendungszweck geeignet ist.
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Eine oder mehrere Wärmequellen sind an den Wänden des Körpers (13) vorgesehen, um das im verarbeiteten Produkt enthaltene Wasser zu entfernen. Irgendeine Heizquelle wie z. B. ein Heizgebläse, eine Widerstandsheizvorrichtung und eine Mikrowellenheizvorrichtung kann verwendet werden. Diese Heizquelle kann an irgendeinem Teil des Körpers wie z. B. am oberen Deckel der Vorrichtung, an den Seitenwänden oder an der Bodenbasis angeordnet sein.
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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Heizquelle ein Heizgebläse (1). Die Heizvorrichtung (1) heizt das zu verarbeitende Material innerhalb der Vorrichtung bis zur gewünschten Temperatur und die Temperatur in der Vorrichtung wird mittels eines Fühlers überwacht. Wenn die Temperatur den gewünschten Pegel erreicht hat, stoppt ein Thermostat (nicht dargestellt) den Heizprozess und die Temperatur wird unter Kontrolle gehalten.
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Die zirkulierte Heizluft innerhalb der Vorrichtung schafft eine sehr effiziente Nutzung der Luft und sie führt zur Erhöhung der Ausbeute. Die Luft, die durch die Heizgebläse zum Produkt gelenkt wird, die am oberen Deckel der Vorrichtung angeordnet sind, berührt die Oberfläche des Produkts und wird durch das Luftsauggebläse, das am Luftkanal befestigt ist, der sich in der Mitte des oberen Deckels der Vorrichtung und/oder an den Seitenwänden befindet, abgesaugt. Dies schafft die Zirkulation der Luft innerhalb der Vorrichtung.
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Während die Heißluftkanäle/-rohre (nicht dargestellt) und Luftkanäle im oberen Deckel der Vorrichtung angeordnet sein können, können sie an den Seitenwänden des zylindrischen Körpers angeordnet sein.
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Die Vorrichtung dieser Erfindung ist zylindrisch und auf einer Plattform angeordnet. Der Deckel (16) der Trocknungsvorrichtung öffnet sich vollständig und das zu verarbeitende Produkt wird darin eingebracht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind eine oder mehrere Heizquellen (1) am Deckel vorgesehen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können jedoch eine oder mehrere gleichmäßige oder verschiedenartige Heizquellen am Deckel und/oder in anderen Teilen der Vorrichtung vorgesehen sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Heizquelle eine Gebläseheizvorrichtung (1). In diesem Fall können sie, ohne einen Bedarf, jede Heizvorrichtung und jedes Gebläse separat anzuordnen und zu starten, zu einer einzelnen Gebläseheizvorrichtung kombiniert sein. Mit diesem Heizgebläse ist es möglich, die Wärme zum Produkt zu leiten und das Produkt auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. In dem Deckel (16) sind ein Luftauslass und ein axiales Sauggebläse (14), das daran befestigt ist, vorgesehen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Luftauslass (2) und das Sauggebläse (14) in der Mitte des Deckels vorgesehen. Durch dieses Gebläse (14) ist es möglich, die freien Wassermoleküle im verarbeiteten Produkt schnell aus dem Produkt zu entfernen. Um die feuchte Luft aus der Vorrichtung abzuführen, werden der Luftauslass (2), der am Deckel vorgesehen ist, und/oder Luftauslasskanäle (nicht dargestellt), die am Rand des Deckels im Deckel vorgesehen sind, verwendet. Obwohl Luft von irgendeinem Punkt am oberen Deckel abgeführt werden kann, kann dies in irgendeiner anderen Oberfläche der Trocknungsvorrichtung vorgesehen sein.
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Folglich saugt die zum Produkt gelenkte Heißluft die Feuchtigkeit vom Produkt und wird schnell abgeführt. Dies verkürzt die Trockenzeit und trägt zum Aufrechterhalten der ursprünglichen Qualität des Produkts bei. Durch die in der Vorrichtung vorgesehene Luftzirkulation ist es möglich, die Verdampfung bei niedrigen Temperaturen zu verwirklichen, und dies sieht den Schutz der ursprünglichen Qualität des Produkts bis zum Ende des Trocknungsprozesses vor.
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Ein weiteres Hauptelement der Vorrichtung ist der Mischer (15) und er umfasst eine Mischwelle (12) und Mischstäbe (11), die an der Welle (12) mit einem gestreckten Winkel befestigt sind.
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Während des Trocknens des Produkts zerteilt der Mischer, der sich in beiden Richtungen (horizontal und vertikal) bewegen kann, das Produkt in Stücke, folglich nimmt die auf die Mischwelle (12) durch das Produkt aufgebrachte Kraft ab und es ist möglich, das Produkt mit einer realen niedrigen Kraft zu mischen. Es ist möglich, selbst die harten und klebrigen Produkte zu granulieren. Die Verwendung von Motoren mit niedriger Leistung hilft, den Energieverbrauch und die Kosten während des Mischens zu verringern.
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In dem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung in 2 und 3 werden ein einzelner Motor (3') und ein Untersetzungsgetriebe verwendet und dort sind permanente Schaberflügel (17) an der Wand der Vorrichtung befestigt.
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Durch Vorsehen des Mischers und der Schaberflügel (11', 17') mit einem bestimmten Winkel kann das Produkt innerhalb der Vorrichtung leicht fortschreiten und es ist möglich, die Vorrichtung von einem bestimmten Punkt zu speisen und von einem anderen zu entleeren. Folglich kann die kontinuierliche Arbeit der Vorrichtung gehandhabt werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Mischstäbe (11') am ersten Teil der Welle (12') mit einer bestimmten Konstruktion und in bestimmten Intervallen angeordnet. Wenn das Produkt, das in der Vorrichtung verarbeitet wird, innerhalb der Vorrichtung fortschreitet, können sich die Intervalle und die Konstruktionen der Stäbe ändern, wenn die Feuchtigkeit des Produkts abnimmt. Folglich kann das Produkt in die kleinste granulare Größe zerbröckelt werden und wird in ein und derselben Vorrichtung getrocknet.
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Der Mischer (15) besteht aus einem rostfreien Material und umfasst eine Welle (12), die sich mit einem Winkel von 360° horizontal dreht, und rostfreie Stäbe (11; 11), die in gleichen Intervallen an ihr angeordnet sind.
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Die Stäbe (11; 11') können eine zylindrische Form oder ein rechteckiges Prisma, dreieckiges Prisma und so weiter mit flachen, spitzen, scharfen, flügel- oder schaufelartigen Formen aufweisen. Diese Stäbe (11; 11') sind an der Welle (12) so nah wie möglich an der Basis des Trockners angebracht. Folglich wird das Mischen jedes Teils des Produkts leicht aufrechterhalten und das Kleben des Produkts an der Basis der Vorrichtung wird verhindert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Längen der Mischstäbe (11) gleich und sie sind in bestimmten Intervallen an der Mischwelle (12) angebracht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Längen der Stäbe verschieden sind und sie an der Welle in Nicht-Standard-Intervallen angebracht sind.
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Die Stäbe (11; 11') können an die Mischwelle (12) geschweißt oder an die Welle angefügt sein. Diese Stäbe (11; 11') und die Welle (12) können aus einem Edelstahlmaterial bestehen. Der Mischer (15) kann sich senkrecht oder horizontal bewegen.
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Der Mischstab (12) kann sich entlang der Mittellinie des Körpers (13) und vorzugsweise parallel zur Basis erstrecken.
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Die Welle (7), die sich vom Motor (5) erstreckt, der unter der Basis der Vorrichtung angebracht ist, verläuft durch die Welle (18) und ist am Untersetzungsgetriebe (8) befestigt, das die senkrechte Bewegung innerhalb des Körpers (13) vorsieht, und dort ändert die Bewegung ihre Richtung mit 90 Grad und wird auf eine zweite Welle (12) übertragen, und durch diese zweite Welle (12) wird die senkrechte Bewegung der Mischstäbe (11; 11') aufrechterhalten.
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Mit einem zweiten Motor (3) und Untersetzungsgetriebe (4), die an der Basis der Trocknungsvorrichtung angebracht sind, kann ein Zahnrad (6) oder alternativ eine Riemenscheibe (nicht dargestellt) bewegt werden und die Bewegung des rotierenden Zahnrades (6) oder der Riemenscheibe kann auf die Welle (18), die eine horizontale Bewegung vorsieht, mittels einer Kette oder eines Riemens übertragen werden, und folglich wird die Drehung der Welle geschaffen.
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Diese Welle (18) kann am Untersetzungsgetriebe (8), das die senkrechte Bewegung vorsieht, durch einen Flansch (19), der an der Welle (18) angebracht ist, befestigt sein und folglich kann sich das Untersetzungsgetriebe um seine Achse drehen. Die Drehung des Untersetzungsgetriebes (8) um seine Achse bewirkt die horizontale Bewegung der Mischwelle (12).
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Die horizontale Bewegung der Mischwelle (12) und die senkrechte Bewegung der Mischstäbe werden mit den Invertern (nicht dargestellt) überwacht, die gemäß der Leistung der Untersetzungsgetriebe (4, 8) ausgewählt werden, und deren Bewegungsgeschwindigkeit kann eingestellt werden.
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Da sich der Mischer in zwei Richtungen kontinuierlich bewegen kann, kann das Produkt homogen getrocknet werden. In Mischern des Standes der Technik können sich die Mischer während des Prozesses des Trocknens von konsistenten Produkten wie z. B. Tomatenmark, Teig usw. nur horizontal bewegen. Die Verriegelung oder Unbeweglichkeit des Mischers aufgrund von übermäßiger Last an ihm oder die Notwendigkeit an Motoren mit hoher Leistung kann mit dem hier offenbarten Mischer beseitigt werden.
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Durch die Schiene (9), die an der Innenseite der Vorrichtung befestigt ist, und das Schienengehäuse (10), das an der Mischwelle (12) vorgesehen ist, wird die Mischwelle (12) in der Vorrichtung in der Schiene geführt.
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Folglich wird während des Trocknens der harten und widerstandsfähigen Produkte das Risiko eines Ungleichgewichts des Mischers durch Kraftausübung auf die Mischwelle verhindert.
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Bei der vorliegenden Vorrichtung besteht ein entscheidender Vorteil darin, dass in Abhängigkeit von den gewünschten Spezifikationen des resultierenden Produkts die Einstellung von Wärme während des Trocknungsprozesses leicht erreicht wird.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Vorrichtung besteht darin, dass das Produkt in einer sehr kurzen Zeit getrocknet wird und folglich die Produktqualität wirklich hoch ist. In der Vorrichtung des Standes der Technik wird, wenn die Nahrungsmittelprodukte in einer beträchtlich langen Zeit unter niedriger Temperatur eingetrocknet werden, die Qualität beeinträchtigt. In der vorliegenden Vorrichtung ist es möglich, sogar empfindliche Produkte wie z. B. Tomatenmark usw. in einer ziemlich kurzen Zeit mit hoher Qualität zu trocknen.
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Der in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausgeführte Trocknungsprozess umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:
- a) Zuführen des zu trocknenden und zu verarbeitenden Produkts vom Deckel/von der Abdeckung der Trocknungsvorrichtung,
- b) Unterziehen des zu verarbeitenden Produkts den Trocknungs- und Mischprozessen und Bestimmen und Einstellen der Parameter wie z. B. Mischgeschwindigkeit, Mischtemperatur usw. gemäß dem Typ des verarbeiteten Produkts,
- c) Überführen des Produkts mit einer bestimmten Menge an Feuchtigkeit (10%–15%) vom Trockner zu einer Hammermühle und Vermahlen, bis die Partikel eine Größe von 4–40 Mesh aufweisen,
- d) Überführen des Produkts von der Mühle in den Trockner zurück und Unterziehen desselben dem Trocknungsprozess, so dass der Feuchtigkeitsgehalt etwa 6%–8% ist, und Wiederholen dieser Schritte, solange es erforderlich ist, in Abhängigkeit von den gewünschten Qualifikationen des Produkts, Minimieren der Partikelgröße auf 40–100 Mesh und Fortsetzen des Trocknungsprozesses, bis der gewünschte Feuchtigkeitsgehalt erreicht ist, Beenden des Trocknungsprozesses.
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In der vorliegenden Vorrichtung wird mit dem vorstehend beschriebenen Prozess, beispielsweise während des Prozesses der Wiedergewinnung von Tomatenpulver aus Tomatenmark, die Verkrustung auf der Oberfläche des Produkts durch den Mischer (15) ständig zerbrochen. Falls dieses Zerbrechen nicht ausgeführt werden kann; können einige Probleme wie z. B. Stoppen des Trocknungsprozesses, Verlängerung der Zeit und Verdunkelung des Produkts, wenn es ständig Wärme ausgesetzt wird, angetroffen werden.
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Die Tomatenpulverkörner, die am Ende des Trocknungsprozesses wiedergewonnen werden, weisen eine Feuchtigkeit von 10% bis 15% auf. Mit einer Hammermühle (nicht dargestellt), die an der Vorrichtung befestigt ist, werden diese Körner zerbrochen und ein Pulver mit einer Größe von 20–60 Mesh wird erhalten.
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Nachdem die Körner als feines Pulver vermahlen sind und wenn der Prozess fortgesetzt wird, ist es möglich, ein Tomatenpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von minimal 2–3% zu erhalten. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Produkts niedriger ist, können Pulververluste vom Luftkanal (2) bestehen. Der Kanal ist an einem Zyklon befestigt, um das entweichende Pulver zurückzuhalten. Folglich wird die Produktverschwendung verringert.
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Durch den vorliegenden Prozess und die vorliegende Vorrichtung ist die Startinvestition ziemlich niedrig, und da kein Bedarf besteht, mit voller Kapazität zu arbeiten, ist es möglich, die Investition für diesen Prozess und diese Vorrichtung in mittelgroßen und kleinen Unternehmen zu verwirklichen. Da die Aufstellzeit der Anlage ziemlich kurz ist, kann die Kapazität der Anlage allmählich erhöht werden, wenn der Bedarf entsteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9316017 [0006]
- GB 1086359 [0007]
