DE1451186B - Vorrichtung zum Abspulen und Kuhlen zylindrischer Gegenstande - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abspülen und Kühlen zylindrischer Gegenstände, insbesondere unter hoher Temperatur sterilisierter Behälter, bei welcher die Behälter auf einem Tragförderer in endloser Reihe längs einer nach oben ansteigenden Bahn gerollt und mit Kühlflüssigkeit bespült werden.

In der Nahrungsmittelindustrie werden zahlreiche Nahrungsmittel uner hoher Temperatur sterilisiert und in runden, vorwiegend zylindrischen Behältern, wie z. B. Glasnaschen und Metalldosen, verpackt. Derartige Behälter weisen in weiten Grenzen variierende Abmessungen auf. Soll das darin bsfindliche Nahrungsmittel durch Wärme sterilisiert werden, so ist es im allgemeinen erforderlich, die gefüllten Behälter schnell abzukühlen, damit eine über das nützliche Maß hinausgehende Erhitzung des Behälterinhaltes verhindert und die weitere Handhabung der Behälter im Zuge ihrer Etikettierung und Verpackung erleichtert wird.

Bei bekannten Vorrichtungen werden daher die Behälter im Verlauf eines kontinuierlichen Verfahrens gekühlt, indem sie während ihrer Förderung längs einer bestimmten Förderstrecke einem Kühlmittel ausgesetzt werden. Hierbei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß größere Behälter um so schwieriger zu kühlen sind, je größer ihr Durchmesser ist, weil die Wärme aus dem Inneren des Produktes durch Konvektion an die Außenseite des Behälters gebracht werden muß. Demzufolge reichte bei bisher bekannten Vorrichtungen die zur Kühlung vorgesehene Förderstrecke bei weitem nicht aus, um die erforderliche Temperaturabsenkung zu erzielen. Die Einführung einer gesonderten Kühlstufe mit im Kühlmittel ruhenden Behältern kommt jedoch wegen der dadurch bedingten Diskontinuität des Produktionsverfahrens nicht in Frage.

Es ist daher auch vorgeschlagen worden, die Behälter zu drehen oder umlaufen zu lassen und sie gleichzeitig mit einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, abzuspülen, so daß der Inhalt in ständiger Zwangskonvektion begriffen ist, wodurch der Wärmeübergang bekanntlich wesentlich verbessert wird. Bei Vorrichtungen dieser Art rollt eine ununterbrochene Reihe von Behältern längs eines der Kühlflüssigkeit ausgesetzten Weges. Da die Behälter bei diesen bekannten Vorrichtungen jedoch so angetrieben werden, daß sie durch Haftreibung mit ihrer ruhenden Unterlage in Drehung versetzt werden, besteht eine feste Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit und der Kühlzeit. Diese Beziehung ist durch die Fördergeschwindigkeit der Behälter und ihren Durchmesser vorbestimmt und kann nicht verändert werden. Eine unangenehme Erscheinung bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die Tatsache, daß bei konstanter Fördergeschwindigkeit mit wachsendem Durchmesser und deswegen steigender Kühlzeit der Behälter deren Rotationsgeschwindigkeit abnimmt.

Es ist auch bereits bekannt (USA.-Patentschrift 1 519 153), Behälter mit flüssigem Inhalt während eines Produktionsverfahrens längs der Förderung einer Wegstrecke zu schütteln. Die Wirkung des Schütteins im Sinne einer Kühlung des Behälterinhaltes hängt jedoch weitgehend von der Amplitude der Schüttelbewegung ab. Die Vorrichtungen, mit welchen eine solche wirkungsvolle Amplitude erreicht werden könnte, sind jedoch mechanisch aufwendig und daher so kostspielig, daß sie unrentabel sind. Die bekannte Schüttelvorrichtung ist wesentlich weniger wirkungsvoll hinsichtlich der Erzeugung einer geeigneten Zwangskonvektion im Inneren der Behälter als die Erzeugung einer Rotation des flüssigen Behälterinhaltes. Sie eignet sich im übrigen auch nicht für Glas-5 oder sonstige zerbrechliche Behälter.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, mit welcher die ge- , förderten zylindrischen Gegenstände auf einer kurzen ' Förderstrecke unabhängig von ihrem Durchmesser so ^;

ίο gekühlt werden können, daß ihr Inhalt keine Veränderungen erleidet und eine weitere Behandlung der Behälter möglich ist. Diese Vorrichtung soll möglichst billig in der Anschaffung und im Unterhalt weitgehend wartungsfrei und reparaturunanfällig sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, ist daß mittels eines Hilfsförderers die Umfangsgeschwindigkeit der zylindrischen Behälter ungleich ihrer Fortbewegungsgeschwindigkeit gehalten wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der geförderten Behälter auf beliebige Werte, unabhängig von ihrer Fortbewegungsgeschwindigkeit, eingestellt werden kann. Wird eine Umfangsgeschwindigkeit gewünscht, welche größer als die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Behälter ist, so ist die Umfangsgeschwindigkeit der Behälter gleich der Differenz der Geschwindigkeitsvel toren von Trag- und Hilfsför- j derer, ihre Förder£eschwindigkeit jedoch gleich der!

Summe dieser Geschwindigkeitsvektoren. Demnach j kann durch Variation der Absolutbeträge der Ge-^! schwindigkeitsvektoren der beiden Förderer die Fördergeschwindigkeit der Behälter auf einem konstanten Wert gehalten werden und gleichzeitig deren Umfangsgeschwindigkeit in weiten Grenzen variiert werden. ; Vorzugsweise ist der Hilfsförderer über dem tiefer ι

gelegenen Teil des Tragförderers so angeordnet, daß j

sein treiebendes Element auf den Oberseiten der'

zylindrischen Behälter aufliegt. \

Vorzugsweise !iget der Tragförderer in einer Wanne.

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen; Vorrichtung kann eine Führungsschiene in der. Wanne zum Ausrichten wenigstens eines Endes der Behälter*'*"

vorgesehen sein. * - ,

Bei einer besonderen Ausbildungsform der Erfindung sind Tragförderer und Hilfsförderer Gurtför- j derer, wobei das Untertrum des Hilfsförderers die auf dem Tragförderer liegenden Behälter unter Auflage- \

druck erfaßt. j

Vorzugsweise sind die Geschwindigkeiten der För- . derbewegung von Trag- und/oder Hilfsförderer veränderbar.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Diese zeigen in

F i g. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit weggebrochenen Teilen,

F i g. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 längs der Linie 2-2 und

F i g. 3 eine teilweise Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 mit weggelassenen Teilen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Mehrzahl von heiß gefüllten zylindrischen Behältern zum Kühlen in im wesentlichen endloser Reihe angeordnet, in der sie sich aneinander anlegen, wobei die Achsen aller Behälter parallel zueinander und quer

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zu der Richtung stehen, in der die Behälter bewegt düsen 66, die im Abstand an dem Zuleitungsrohr 64

werden. angeordnet sind.

! Die so angeordneten Behälter werden an ihrer Da das Gewicht der Behälterreihe auf dem endlosen ■ Unterseite mit einer gewählten ersten Geschwindigkeit Band 32 einen erheblichen Schleppwiderstand zwischen längs eines nach oben ansteigenden Weges getrieben. 5 dem Band und dem Boden 12 der Wanne 10 hervor- ; Dadurch hat jeder Behälter das Bestreben, abwärts ruft, ist es vorteilhaft bzw. sogar nötig, Flüssigkeitsj längs des Weges zu rollen, und würde normalerweise zuführung 70 unter dem Wannenboden 12 vorzuunter gleitender Berührung mit benachbarten Behäl- sehen, um Flüssigkeit zwischen das Band 32 und den tern rollen. Das Bestreben der Behälter, in dieser · Boden 12 einführen zu können. Diese Flüssigkeits-Weise zu rollen, wird jedoch unter Kontrolle gebracht, io zuführung besteht aus einer Hauptflüssigkeitsleitung 72 indem ein Teil der Oberfläche einer Anzahl von Be- und einer Mehrzahl von Anschlüssen 74 an enthältern längs eines unteren Teilstückes der Bahn, sprechende Öffnungen in dem Wannenboden 12. vorzugsweise durch Ergreifen eines Teiles der Ober- Wasser oder Luft können in gleicher Weise als fläche der Behälter von oben gegenüber den unteren Schmiermittel verwendet werden, und die Leitung 72 Stellen, an denen sie abgestützt sind, erfaßt wird, und 15 ist dementsprechend an eine nicht dargestellte Lieferes wird eine gerichtete Bewegung auf die oberen Teile stelle für ein derartiges unter Druck stehendes Medium der Gegenstände an den Punkten ihrer Erfassung mit angeschlossen.

einer zweiten gewählten Geschwindigkeit aufgebracht. Die Behälter sind bestrebt, in der Wanne 10 nach

Durch Regulieren der ersten und zweiten Geschwin- unten zu rollen. Zur Unterstützung der Förderbewe-

digkeit können dann sowohl die Drehgeschwindigkeit 20 gung der Behälter ist ein allgemein mit 80 bezeich-

als auch die Vorwärtsbewegung der Behälter einge- neter Hilfsförderer vorgesehen, der oberhalb des

stellt werden. Der Vorschub der Behälter in einer ge- unteren Teilstückes der Wanne 10 angeordnet ist und

gebenen Richtung stellt das Mittel der beiden aufge- die oberen Oberflächenbereiche einer Mehrzahl von

brachten Geschwindigkeiten dar, und die Drehge- Behältern erfaßt. Vorzugsweise wird für diesen Zweck

schwindigkeit macht die Hälfte der Differenz der 25 eine endlose Fläche, beispielsweise ein endloses Band

beiden aufgebrachten Geschwindigkeiten aus, während 82, benutzt. Der Hilfsförderer sitzt nach F i g. 1 auf

der Vorschub plus der Drehgeschwindigkeit gleich der einem schwebend gehaltenen Rahmen 84, auf dem das

höheren der beiden Geschwindigkeiten ist. endlose Band 82 über das Rollenpaar 86, 88 läuft. Die

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung Rollen sind auf Wellen 90 bzw. 92 gelagert, die das ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt. Wie sich aus den 30 Band 82 mit dem Band 32 ausfluchten. Die Wellen 90, Figuren ergibt, weist die Vorrichtung eine ansteigende 92 sind ihrerseits in dem Rahmen 84 gelagert und wer-Wanne 10 mit einem Boden 12 und Seiten 14, 16, die den von einer Antriebskette 94 über entsprechende sich über deren volle Länge erstrecken, auf. Die Wanne Zahnräder von einem ebenfalls auf dem Rahmen 84 ist auf einem aus zwei geneigten Profileisen 22, 24 be- befestigten Elektromotor 96 angetrieben. Das Unterstehenden Rahmen, der auf Paaren von Beinen 26, 28 35 trum des endlosen Bandes 82 berührt die Behälter abgestützt ist, aufgelegt. über seine gesamte Länge und wird mit Hilfe von

Ein Tragförderer für eine Reihe von Büchsen ist in geeigneten Federn, beispielsweise einer Mehrzahl von der Wanne 10 untergebracht. Eine bevorzugte Aus- Blattfedern 98, gegen die Behälter gedrückt. Der führungsform des Förderers besteht aus dem darge- Rahmen 84 wird mit Hilfe einer Mehrzahl von Ankerstellten endlosen Band 32, das von Rollen 34, 36 ange- 40 stangen 100 bzw. 102 in seitlich an den Profileisen 22, trieben ist, die ihrerseits so angeordnet sind, daß ein 24 befestigten Schwenklagern gehaltert, um zu verTrum des Bandes, vorzugsweise das Obertrum, sich hindern, daß das Gesamtgewicht des Hilfsförderers 80 auf dem Boden 12 der Wanne 10 abstützt und über sich auf die Behälter legt und damit das Band-32 am^ diesen gleitet. Die Rollen 34, 36 sitzen auf Wellen 38 Boden der Wanne 10 belastet. Vorzugsweise können. bzw. 40, welche in den Profileisen 22, 24 an dem 45 an den Ankerstangen 100 bzw. 102 geeignete Gegenunteren und dem oberen Ende der Wanne gelagert gewichte 112 bzw. 114 jenseits der unteren Schwenksind. Eine Antriebskette 42 treibt über entsprechende lager befestigt sein, um dies zu erreichen. Diese Zahnscheiben die Welle 40 von einem Geschwindig- Schwenkanordnung des Hilfsförderers hat ferner den keitswechselantrieb, beispielsweise einem Elektro- Vorteil, daß der Hilfsförderer nach oben und unten motor 44, aus an. Die Behälter werden in fortlaufender 50 hinreichend weit ausweichen kann, um alle Abmessun-Folge auf das untere Ende der Wanne 10 und auf die gen von in der Maschine zu behandelnden Behältern Oberseite des endlosen Bandes 32 über eine Zufüh- zuzulassen. Außerdem ist mit Rücksicht auf unterrungsbahn 59 aufgegeben. In entsprechender Weise schiedliche Behälterabmessungen eine mit 120 bewerden die Behälter vom oberen Ende der Wanne 10 zeichnete Führungsvorrichtung in der Wanne 10 voraus über eine geneigte Abführungsbahn 52 oder eine 55 gesehen, um die Behälter auszurichten und auf dem beliebige andere Abführungseinrichtung abgeführt. endlosen Band 32 auf Abstand von den Wannen-

D ie in der Wanne 10 auf dem Förderband 32 vor- Seiten 14 und 16 zu halten. Eine bevorzugte Ausrückende Behälterreihe kann aus einer etwa parallel führungsform dieser Führungsvorrichtung ist in zum Förderband 32 über der Wanne 10 verlegten F i g. 3 dargestellt. Sie besteht aus einer festen Füh-Flüssigkeitszuf ührung mit Flüssigkeit bespült werden. 60 rungsschiene 122, die sich in der Wanne 10 über deren Die Flüssigkeit fließt von den oberen frei liegenden Länge entlang der Seitenwand 16 erstreckt. Eine Flächen der Behälter nach unten durch die Wanne in zweite Führungsschiene 124 verläuft in entsprechender einen Sammeltank 62, der zweckmäßig unterhalb des Weise entlang der gegenüberliegenden Seitenwand 14 unteren Endes der Vorrichtung angeordnet ist. Wenn in einstellbarem Abstand von dieser. Eine Vorrichtung, die Behälter gekühlt werden müssen, ist die Flüssigkeit 65 durch die diese zweite Schiene 124 eingestellt werden ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, und die allge- kann, besteht aus einem parallelogrammartigen Gemein mit 69 bezeichnete Flüssigkeitszuführung hat ein stange mit einer Mehrzahl von beweglichen Lenkern Zuleitungsrohr 64 und eine Mehrzahl von Sprüh- 126, 128 und 130, die verschwenkbar aneinander und

an die Führungsschiene 124 sowie an eine Einstellstange 132 angeschlossen sind.

Im Betrieb lassen sich die Vorschubgeschwindigkeit der Behälter in der Wanne 10 und die Behälterdrehgeschwindigkeit weitgehend beliebig durch Wahl der Geschwindigkeit der überdies vorzugsweise reversierbaren Geschwindigkeitswechselelektromotoren 44 und 96 einstellen nach folgenden Beziehungen:

X= A + R und Y=A-R,

A — Vorschubgeschwindigkeit, jR = lineare Rollgeschwindigkeit,

X = Geschwindigkeit des Bandes 32 und

Y = Geschwindigkeit des Bandes 82 ist.

Würde beispielsweise der Motor 44 das Band 32 nach oben mit einer Geschwindigkeit von 6 m/Min, bewegen und der Motor 96 das endlose Band 82 in der gleichen Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit antreiben, so würden die Behälter, ohne sich zu drehen, mit 6 m/Min, vorgeschoben. Würde jedoch das Band32 mit der gleichen Geschwindigkeit und Richtung, das endlose Band 82 hingegeben mit 6 m/Min, in der entgegengesetzten Richtung nach unten angetrieben, so würden die Behälter sich im Gegenuhrzeigersinn mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 6 m/Min, drehen, jedoch nicht vorrücken. Zwischen diesen beiden Extremen, d. h. bei einer Bandgeschwindigkeit von jeweils 6 m/Min., kann erreicht werden, daß die Behälter vorrücken und sich drehen, was z. B. mit einer Geschwindigkeit von 3 m/Min, erfolgt, wenn das endlose Band 82 ortsfest gehalten wird. Offensichtlich läßt sich eine große Zahl von Dreh- und Vorschubgeschwindigkeiten erzielen, indem die jeweilige Relativgeschwindigkeit der Bänder 32 und 82 verändert wird. In einigen Fällen kann das endlose Band 32 in der Wanne 10 nach unten laufen, und das endlose Band 82 kann nach oben laufen, um die Behälter unter Drehung im Uhrzeigersinn vorzuschieben.

Die beschriebene Einrichtung kann, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen würde, auch zum Erhitzen zylindrischer Gegenstände mittels einer heißen Flüssigkeit verwendet werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abspülen und Kühlen zylindrischer Gegenstände, insbesondere unter hoher Temperatur sterilisierter Behälter, bei welcher die Behälter auf einem Tragförderer in endloser Reihe längs einer nach oben ansteigenden Bahn gerollt und mit Kühlflüssigkeit bespült werden, dadurchgekennzeichnet, daß mittels eines Hilfsförderers (80) die Umfangsgeschwindigkeit der zylindrischen Behälter ungleich ihrer Fortbewegungsgeschwindigkeit gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsförderer (80) über dem tiefer gelegenen Teil des Tragförderers (20) so angeordnet ist, daß sein treibendes Element (82) auf den Oberseiten der zylindrischen Behälter aufliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragförderer (20) in einer Wanne (10) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Führungsschiene (122, 124) in der Wanne (10) zum Ausrichten wenigstens eines Endes der Behälter.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Tragförderer (20) und Hilfsförderer (80) Gurtförderer sind, wobei das Untertrum des Hilfsförderers (80) die auf dem Tragförderer (20) liegenden Behälter unter Auflagedruck erfaßt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennz;i;hnet, daß die Geschwindigkeiten der Förderbewegung von Trag- und/oder Hilfsförderer veränderbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen