DE1567287C - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen des Haftwassers bei Zuckerwiirfeln - Google Patents

Description

stromes abgeführt, um ein Kondensieren der Brüden würfel erst dann unzulässig warm, wenn keine Feuch-

zu vermeiden. Auch wenn die Brüden abgeführt sind, tigkeit mehr in ihm enthalten ist und somit keine

bewirkt dieser Heißluftstrom nur eine einseitige lami- Feuchtigkeit mehr an die Oberfläche gelangen kann,

nare Luftstromtrocknung. : Da das erfindungsgemäße Verfahren dafür sorgt,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit 5 daß sich der Zuckerwürfel nur so lange im Bereich mehr als 1 ⁰Zo Feuchtigkeit geformten Zuckerwürfel der heißen Düsenstrahlen aufhält, bis er seine Restmittels heißer Luft kurzzeitig und ohne Zwischensta- feuchte erreicht hat, können keine schädigenden Wirpelung so zu trocknen, daß eine Karamellisierung kungen an. dem Zuckerwürfel auftreten. Das erfinvermieden wird. V ' ^N dungsgemäße Problem ist demnach darin zu sehen,

Die Aufgabe wird erfindunsgemäß dadurch gelöst, io die Zeit zum Entfernen des Haftwassefs bei Änwendaß man die Heißluft mit einer Strömungsgeschwin- dung hoher Temperaturen und hoher Geschwindigkeit digkeit von bis zu 50 m/sek senkrecht von oben in des Wärmemittels wesentlich zu verkürzen, ohne da-Form von dicht an dicht angeordneten, über die bei die bekannten Nachteile bei Verwendung hoher Trocknungsstrecke-verteilten Düsen-Luftstrahlen auf Temperaturen und hoher Geschwindigkeit des Wärdie Zuckerwürfel kurzfristig auf treffen läßt und an- 15 memittels für den Würfel in Kauf zu nehmen. Verschließend die Zuckerwürfel kühlt. Vorteilhafter- mutlich werden durch den thermo-air-shock auch weise beträgt die Strömungsgeschwindigkeit der noch mechanische Vorgänge innerhalb des Gefüges Heißluft zwischen 25 und 30 m/sek. ...' , des Würfelzuckers hervorgerufen. Es ist .nämlich

Hierbei wird die heiße Luft unter mäßigem Druck denkbar, daß das Haftwasser teilweise aus den ground hoher Geschwindigkeit durch gleichmäßig ver- ao ben Poren des Würfels mittels der heißen Strahlen teilte Düsen senkrecht auf die Würfel geführt. Dabei herausgeblasen wird; eine Maßnahme, die nur bei lotsind die Düsen mit geringen Abständen oberhalb der rechter Beaufschlagung des Würfels möglich ist.
Würfel angeordnet und erzeugen eine erzwungene Zweckmäßigerweise kann sich im Anschluß an die Luftverteilung und ein gleichmäßiges, allseitiges An- Trockenstrecke auch eine Kühlstrecke anschließen, in strömen der Außenflächen der Würfel, wobei die 25 welcher die Kühlluft der Atmosphäre entnommen Auflagefläche der Würfel ausgenommen ist. Zufolge wird und ebenfalls mittels Düsenstrahlen auf den des senkrechten Auftreffens des Behandlungsmittels Zuckerwürfel aufgegeben wird. Dabei kann die sich auf die Würfel kann das Behandlungsmittel eine hohe hierbei erwärmte Luft für den weiteren Betrieb nutz-Geschwindigkeit erhalten, weil hierbei die Würfel bar gemacht werden, so daß der thermische Wirnicht fortgeblasen, sondern vielmehr durch den senk- 30 kungsgrad gesteigert wird. , ν
rechten Luftdruck fest auf ihre Unterlage-gedrückt Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfinwerden. · . dungsgemäßen Verfahrens werden die von einer

Andererseits gestattet die große Luftgeschwindig- Formmaschine auf ein endloses Band in gleichmäßi-

keit eine wesentlich höhere Temperatur, ohne dabei gen Abständen und Zwischenräumen abgelegten

dem Zuckerwürfel zu schaden. 35 Zuckerwürfel mittels eines Förderbandes durch ein

Die Heißlufttemperatur kann zwischen 110 und mit heißer Luft beaufschlagtes Gehäuse geführt, das 220⁰C betragen, wonach die Behandlungszeit nur im oberen Teil eine an eine Heißluftleitung angezwischen einer und zwei Minuten beträgt. Ferner schlossene Druckkammer für die Zuführung von wird der apparative Aufwand für den Behandlungs- Heißluft aufweist, wobei der Boden der Druckkamapparat wesentlich verringert. 40 mer mit enggestellten Düsen besetzt und in geringem

Das erfinungsgemäße Verfahren, das man auch als Abstand oberhalb der Zuckerwürfel angeordnet ist thermo-air-shock bezeichnen kann, läßt sich wie folgt und seitlich oder unterhalb des Förderbandes die Abbegründen. Der größte Teil des in den Zuckerwürfeln · zugsöf fnungen für Heißluft angeordnet sind. Außerbefindlichen Haftwassers ist als freies Wasser in den dem können die in dem Boden der Druckkammer angroben Poren des Würfels gelagert. Beim thermo- 45 geordneten Düsenlängsreihen zur Gehäuselängsachse air-shock, d.h. beim Auftreffen der heißen Luftdü- einen spitzen Winkel bilden.

senstrahlen auf den Würfel, wird zunächst das an der Dabei kann die Trocknungsluft in günstiger Weise Oberfläche des Würfels befindliche Wasser in Dampf thermisch ausgenutzt und die Abluft bis zur maximal übergeführt, der den Würfel umhüllt. Die nachfolgen- zulässigen Sättigung gebracht werden, wenn das Geden heißen Düsenstrahlen fegen die an der Außen- 50 häuse in mehrere Temperaturzonen unterteilt ist, wofläche des Würfels haftende Grenzschicht des gebil- bei, in Förderrichtung des Würfelzuckers gesehen, die deten Dampfes durch Turbulenz hinweg, so daß sich Abluft der vorhergehenden Zone mit oder ohne Zwikeine sogenannte Dampfglocke um den Würfel bilden schenerwärmung in die nachfolgenden Zonen geleitet kann, womit die Außenflächen des Würfels immer wird. Es ist auch denkbar, die Düsenluft in jeder Zone dampffrei sind. Jetzt kann das im Würfel befindliche 55 getrennt umzuwälzen und dabei nur einen geringen freie Wasser laufend an die Oberfläche gelangen, Teil durch Frischluft zu ersetzen,
diese feucht halten und kühlen und dort von den Vorteilhaft wird mit einem Luftüberschuß von nachfolgenden heißen Düseristrahlen in Dampf über- 10 % gearbeitet, der laufend durch Frischluft erneugeführt werden. "■'''^r'-'j' . ertwird. ' ^;

Damit bleibt das Feuchtigkeitsgefälle zur Ober- 60 Ein Ausführungsbeispiel des Erfinduhgsgegenstan-

fläche der Würfel laufend erhalten. Außerdem läßt des ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, und

der thermo-air-shock trotz der hohen Temperatur des zwar zeigt . ' .

Behandlungsmittels dem Zuckerwürfel keine Zeit, A b b.1 einen Längsschnitt durch die gesamte An-

sich zu erwärmen, weil der Würfel nur relativ kurze lage,

Zejt im Bereich der Düsenstrahlen verweilt, und zwar 65 . Abb. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-B in

bis er seine für die Verpackung zulässige Restfeuchte Abb. 1,

von 0,3 bis 0,5 °/o und damit seine erforderliche Fe- Abb. 3 eine vergrößerte Einzelheit aus

stigkeit erreicht hat. Bekanntlich wird der Zucker- Abb. 1,

5 6

A b b. 4 eine Draufsicht auf A b b. 3, ten vorgeschriebenen Takt. Die Geschwindigkeit c

Abb. 5 eine Unterteilung des Gehäuses in.mehrere Bandes3 muß diesem Takt genau angepaßt sein. I

Zonen mit einer gemeinsamen Luftumwälzung, Länge des Gehäuses 11 richtet sich nach dem Feur

A b b. 6 eine Unterteilung des Gehäuses in mehrere tigkeitsgehalt der zu behandelnden Zuckerwürfel, c

Zonen mit jeweils getrennter Luftumwälzung. 5 Temperatur der Heißluft und der Bandgeschwind

Nach A b b. 1 werden die Zuckerwürfel 1 in einer keit. Die Temperatur der aus den Düsen austrete

vereinfacht dargestellten Formmaschine 2 einzeln den -Heißluftstrahlen 24 kann zwischen 110 u

hergestellt und auf das Obertrum 4 eines Bandes 3 200° C betragen und eine Luftgeschwindigkeit bis

abgelegt. Das Band kann als geschlossenes Stahlplat- 50 m/sek aufweisen. Vorteilhafterweise wird jede

tenband oder'als Siebplattenband od. dgl. ausgebil- io mit einer Luftgeschwindigkeit zwischen 25 und

det sein. Vorteilhafter ist jedoch das geschlossene m/sek und einer Lufttemperatur zwischen 150 u

Stahlplattenband zufolge der günstigeren Luftfüh- 160° C gearbeitet, weil sich bei dieser Belüftung <

rung, weil die Luft hierbei seitlich des Bandes abge- günstigste thermische Behandlung der Zuckerwür

führt werden muß. Das Band 3 mit seinem Ober- ergab. --

trum 4 und dem Untertrum S wird von den Umlenk- 15 Zur Verbesserung des thermischen Wirkungsg;

rollen 6 und 7 geführt, die in den Stützen 8 und 9 ge- des der Gesamtänlage kann auch mit einem sot

lagert sind. Am Ende des Bandes 3 ist ebenfalls in nannten Stufenumluftbetrieb gearbeitet werden. Γ

vereinfachter Form die Packstation 10 dargestellt. diesem Zweck ist das Gehäuse 11 mittels der Trer

Das Behandlungsgehäuse 11 ist durch eine Düsen- wände 30 und 31 in drei Zonen 27, 28 und 29 unt.

decke 12 und einem Bodenblech 13 in die Druck- 20 teilt. Jeder Zone ist ein gesonderter Ventilator 32

kammer 14 und dem Behandlungsraum 15 unterteilt. 34 und Luftvorwärmer 35 bis 37 zugeordnet. Die

Das Obertrum 4 des Bandes 3 ist durch den Behänd- forderliche Frischluft wird über einen Stutzen 38 u

lungsraum 15 geführt und bildet somit unterhalb des der Leitung 39 dem ersten Ventilator 32 zugefül

Obertrumes noch den Rückluftkanal 16. Zur Belüf- Die Abluft entweicht durch den Stutzen 40, der ;

tung der Zuckerwürfel 1 ist auf der Decke des Ge- 35 Ende der Anlage angeordnet ist. häuses 11 ein Umluftventilator 17 und ein Luftvor- Die Luftführung gemäß A b b. 5 ist folgende:

wärmer 18 angeordnet. Die für die Belüftung der Die vom Ventilator 32 angesaugte Frischluft w

Zuckerwürfel benötigte Luft wird über die Frischluft- im Luftvorwärmer 35 ejwärmt und durch die Lefrx

stutzen 21, die in den Seitenwänden des Gehäuses 11 41 in die Druckkammer 14 der Zone 27 eingefül

angeordnet sind, angesaugt und über eine am Boden- 30 Die ausgenutzte Heißluft wird sodann aus dem Rüt

blech 13 des Gehäuses 11 angeschlossene Leitung 20 luftkanal. 16 mittels der Leitung 32 abgesaugt u

dem Ventilator 17 zugeführt. über dem Ventilator 33 und dem Luftvorwärmer

Von dort gelangt die Luft über den Luftvorwärmer durch die Leitung 43 der Zone 28 zugeführt. V

18 und der Leitung 19 in den Druckraum 14 des Ge- hier aus wird die ausgenutzte Luft sodann über

häuses 11. Die sich im Druckraum 14 gleichmäßig 35 Leitung 44, Ventilator 34, Luftvorwärmer 37 u

verteilende Heißluft tritt nun durch die Düsen 23 der Leitung 45 der Zone 29 und sodann nach weite

Düsendecke 12 als Düsenstrahl 24 mit hoher Ge- Ausnutzung in der Zone 29 über eine Leitung 46 w

schwindigkeit aus und trifft auf die Oberfläche der der dem Ventilator 32 zugeführt. Während der U

Zuckerwürfel 1 auf, die mit geringem Abstand unter- zung der Luft wird laufend ein geringer Teil der L

halb der Decke 12 hinweggeführt werden. Damit die 40 aus dem Stutzen 40 entnommen und die gleic

Heißluft nicht unzulässig hoch mit Feuchtigkeit über- Menge durch den Frischluftstutzen 38 ergänzt, sättigt wird, ist am Ventilator 17 vor dem Luvo 18, Vorteilhafterweise liegt diese Lufterneuerung

also auf der Druckseite des Ventilators, ein Austritt- 10 %> der Gesamtumluftmenge, stutzen 22 angeordnet, durch den vorteilhafterweise Mit der Schaltung gemäß A b b. 5 ist auch eine s

immer 10%> der Umluftmenge abgeführt wird. Die 45 fenweise Erwärmung der. Zuckerwürfel möglich,

gleiche Menge von 10% wird sodann durch die diesem Zweck werden die Luftvorwärmer 36 und

Frischluftstutzen 21 wieder angesaugt. Damit ist ge- ganz oder teilweise abgeschaltet. In diesem Falle

währleistet, daß sich während des Umwälzbetriebes gibt sich folgende Luftführung: der Heißluft keine Übersättigung der Heißluft ein- Die mittels der Leitung 39 angesaugte Luft wird

stellt. In den Leitungen 20, 21, 22 sind Regelorgane 50 Luftvorwärmer 35 beispielsweise auf 18O⁰C auf

eingebaut, die für eine einwandfreie Luftführung wämt. Nach Ausnutzung hat diese Luft nur nc

Sorge tragen. 150° C und wird mit dieser Temperatur durch die L

Die Längsreihen 25 der Düsenöffnungen 23 in der tung 42 angesaugt und zufolge der Abschaltung <

Düsendecke 12 sind gegenüber der Längskante des Luftvorwärmers 36 mit diesen 150⁰C in die zwc

Gehäuses 11 unter einem spitzen Winkel versetzt. 55 Zone 28 eingeführt. Aus dem Rückluftkanal 16

Diese Anordnung sorgt für eine einwandfreie gleich- Zone 28 verläßt die Abluft den Kanal mit einer Te

mäßige^ Beaufschlagung der einzelnen Zuckerwür- peratur von 130⁰C und wird mit dieser gleicl

fell. ^ Temperatur in die Zone 29 eingeleitet. Hier hat r

• Der aus den Düsenöffnungen 23 austretende Strahl die Abluft nach Ausnutzung eine Temperatur ι

24 erweitert sich in Richtung auf die Zuckenvürfel. 60 110⁰G erreicht und gelangt über die Leitung 46

Bei runden Düsen 23 erreicht der Düsenkegel 24 in dieser Temperatur wieder zum Ventilator 32 zurü

der Nähe der Würfelzuckeroberfläche einen Durch- Nun ist es auch denkbar, die Stufenerwärmung

messer, der in A b b. 3 mit 26 bezeichnet ist. Die Ab- vorzunehmen, daß der Zuckenvürfel in der Zone

stände der einzelnen Düsen 23 voneinander sind so mit einer geringeren Temperatur als in der Zone

gewählt, daß diese Durchmesser 26 sich gegeneinan- 65 erwämt wird und die Zone 29 wieder die glei

der überschneiden, wie Abb. 4 deutlich erkennen Temperatur, wie die Zone 27 aufweist. Diese M

läßt. nähme gewährleistet mit Sicherheit, daß die mit g

Die Formmaschine 2 arbeitet mit einem bestimm- ßer Feuchtigkeit in die Zone 27 eingeführten Zucl

würfel 1 an der Oberfläche nicht verkrusteh könen.

A b b. 6 zeigt ebenfalls die Unterteilung des Geäuses 11 in drei Zonen 27 bis 29, jedoch mit dem Unterschied, daß jeder Zone ein gesonderter Luftumiuf zugeordnet ist. Hierbei zeigt jede Zone eine geänderte Saugleitung 50 bis 52 bzw. gesonderte rischluftleitung 47 bis 49. Auch ist jeder Zone eine esonderte Abluftleitung 53 bis 55 zugeordnet, die in iesem Ausfiihrungsbeispiel wieder, wie in A b b. 1 or den Luftvorwärmern 35 bis 37 angeordnet sind, .uch bei dieser Anordnung wird aus den Stutzen 53 is 55 nur so viel Luft abgelassen, wie durch die Stuten 47 bis 49 neu zugeführt wird. Bei dem Ausfüh-

rungsbeispiel nach A b b. 6 kann die letzte Zone 29 auch als Kühlstrecke benutzt werden. Zu diesem Zweck wird der Luftvorwärmer 37 ausgeschaltet und durch den Frischluftstutzen 49 so viel atmosphärische Luft angesaugt, wie zur Behandlung, d. h. zur Kühlung der Zuckerwürfel 1 erforderlich ist.-^r-'^

Zu diesem Zweck ist ein nicht dargestellter Abluftstutzen erforderlich, der ähnlich wie der Stützen 40 in Abb. 5 angeordnet ist. Bei diesem Kühlprozeß wird ίο dann so viel Frischluft angesaugt, wie Abluft abgegeben wird. Die angewärmte Abluft kann sodann für den weiteren Betrieb ausgenutzt werden, beispielsweise derart, daß sie in der ersten Zone 27 wieder dem Wärmeprozeß zugeführt wird. - ^:

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 684/226

Claims (5)

1 2 Diese Anfangsfeuchte von etwa 2 %, die man au Patentansprüche: als Haftwasser bezeichnet, muß jedoch bis auf et 0,3 bis 0,5 °/o heruntergebracht werden, damit <

1. Verfahren zum Trocknen und Kühlen von Würfel die für die Verpackung erforderliche Fest

feuchten Zuckerwürfeln, bei dem die Zuckerwür- 5 keit erhalten.. .

fei mittels eines Förderbandes durch ein Gehäuse Bisher war man der Auffassung, daß das Behar

gefördert und mit einem gerichteten Heißluft- lungsmedium bzw. die Behandlungstemperatur 80^c

strom mit einer Temperatur von über 100° C be- nicht überschreiten durfte, weilisönst die Gefahr c

aufschlagt werden, dadurchgekennzeich- Karamellisierung und Verfärbung der diese Tempe

net, daß man die Heißluft mit einer Strömungs- io tür annehmenden Zuckerwürfel besteht. Die Zuck

geschwindigkeit von bis zu 50 m/sek' senkrecht würfel wurden deshalb in einem Warmluftkanal et

von oben in Form von dicht an dicht angeordne- 0,5 bis 6 Stunden einer Temperatur von 60 bis 80^c

ten, über die Trocknungsstrecke verteilten Düsen- ausgesetzt, um das Haftwasser zu entfernen. Um

luftstrahlen auf die Zuckerwürfel kurzfristig auf- einer derart langen Behandlungszeit einen wirtsclu

treffen läßt und anschließend die Zuckerwürfel 15 liehen Betrieb zu erreichen, wurden die bekann:

kühlt. Warmluftkanäle zum Unterbringen einer groß

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Zuckerwürfelmenge in mehrere enge Etagen unt kennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit teilt. Diese einzelnen Etagen liegen dabei so die der Heißluft zwischen 25 und 30 m/sek beträgt. übereinander, daß nur eine laminare Luftströmu

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch ge- ao der zum Feuchtigkeitsentzug erforderlichen War kennzeichnet, daß die Zuckerwürfel nach der Be- luft möglich ist. Es ist bekannt (deutsche Patentsch: handlung mit Heißluft mit kühlen Düsenluftstrah- 299 506), Zuckerwürfel in einem feuchtigkeits len beaufschlagt werden. schwängerten Heißluftstrom mit einer Tempera

4. Vorrichtung zur Duchführung des Verfah- von 90 bis 100° C in einem Trocknungskanal rens nach Anspruch 1 oder 2, bei der die as trocknen, in dem die heiße Trocknungsluft lami; Zuckerwürfel mittels eines Förderbandes durch im Gegenstrom zum fortzubewegenden Zucker ein mit heißer Luft beaufschlagtes Gehäuse ge- führt wird. An die Trocknungszone schließt sich e führt werden, das im oberen Teil eine an eine Kühlzone an.

Heißluftleitung angeschlossene Druckkammer für Es ist fernerhin bekannt (deutsche Patentsch die Zuführung von Heißluft aufweist, dadurch ge- 30 1 152 970), die Zuckerwürfel auf einem perforier

kennzeichnet, daß der Boden (12) der Druckkam- Band zu transportieren und mit einem aufwärts

mer (14) mit enggestellten Düsen (23) besetzt und richteten heißen Luftstrom zu trocknen. .

. in geringem Abstand oberhalb der Zuckerwürfel Die laminare Strömungsart hat jedoch den Na.

(1) angeordnet ist und daß seitlich oder unterhalb teil, daß die Würfel ungleichmäßig beaufschlagt v,

des Förderbandes (5) die Abzugsöffnungen für 35 den. Die Luvseite der Würfel wird stark und die L

Heißluft angeordnet sind. seite der Würfel nur geringfügig beaufschlagt. Ai

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- eine zweiseitige Zuführung der Trocknungsluft k; kennzeichnet, daß die in dem Boden (12) der hierbei keine Besserung bringen, weil nämlich die W Druckkammer (14) angeordneten Düsenlängsrei- fei mit geringen Abständen auf dem Würfelträger hen (25) zur Gehäuselängsachse einen spitzen 40 gelegt sind und die gegeneinandergerichteten Luftstr Winkel (α) bilden. len nicht in die Zwischenräume gelangen können, \

sich die Behandlungsluft nur mit geringer Geschv

digkeit über die Formlinge hinwegbewegt. Eine S

gerung der ^Luftgeschwindigkeit ist auch aus c

45 Grunde nicht möglich, weil dann die Zuckerwü

- von ihrem Träger hinweggeblasen werden.

Bei den bekannten Langzeittrocknern mit lami

: ■ rer Strömung nimmt der Würfel allmählich

. gleiche Temperatur wie das Behandlungsmittel

50 Außerdem haben diese Langzeittrockner noch

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- Nachteil, daß sie sehr materialaufwendig sind, \ richtung zum Trocknen und-Kühlen von feuchten zum Bewegen der Würfel durch mehrere Etagen Zuckerwürfeln, bei dem die Zuckerwürfel mittels zum Herstellen der Etagen selbst komplizierte I eines Förderbandes durch ein Gehäuse gefördert und richtungen und Antriebe erforderlich sind: mit einem gerichteten Heißluftstrom mit einer Tem- 55 Es sind auch Kurzzeittrockner bekanntgeworc peratur^von über 100° C beaufschlagt werden. bei denen die Zuckerwürfel mittels Hochfrequ

Bei der Herstellung einzelner Zuckerwürfel in For- d. h. im elektrischen Wechselfeld, getrocknet were men wird der feuchte lose Zucker in die einzelnen die jedoch sehr energieaufwendig sind und di Formen eingefüllt und einer Pressung oder einer Vi- hohe Betriebskosten verursachen und außerdem h bration unterworfen. Die von den Formen befreiten 60 Anlagekosten erfordern. Auch hierbei darf die T feuchten Zuckerwürfel gelangen auf eine Fördervor- peratur des' zu erwärmenden Würfels nicht i richtung, auf der sie vor Erreichen der Verpackungs- 80° C betragen, weil die Trocknung von innen r maschine von der Feuchtigkeit befreit werden. Der außen erfolgt und somit die Würfel die Behandlu Feuchtigkeitsgehalt des losen Zuckers schwankt je temperatur annehmen.

nach dem Herstellungsverfahren zwischen 0,8 und 65 Bei einer weiteren Hochfrequenz-Trocknung 2 °/o, um dem aus der Form ausgestoßenen Würfel die lage für Zuckerwürfel (schweizerische Pai für den Transport während des Feuchtigkeitsentzuges schrift 313 365) werden die bei der Hochfrequ nötige Festigkeit zu geben. trocknung erzeugten Brüden mittels eines Heiß