DE1601938A1

DE1601938A1 - Waermeaustauschbehaelter

Info

Publication number: DE1601938A1
Application number: DE1968J0035839
Authority: DE
Inventors: Crane Edward Julius
Original assignee: International Agri-Systems Inc
Current assignee: International Agri-Systems Inc
Priority date: 1967-03-30
Filing date: 1968-03-05
Publication date: 1971-03-04
Also published as: DE1601938B2; US3407872A; BE712120A; GB1157243A; NL165636B; NL165636C; NL6803216A

Description

International Agri-Systems, Inc., 802 South Madison, Ottumwa, Iowa, United States of Amerika

"Wärme austaus chbehälter"

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschbehälter ~_ und richtet sich Insbesondere auf Kühl- und Aufwärmbehälter, wie sie beim Kühlen und/oder Aufwärmen von Lebensmitteln, beispielsweise·Geflügel, zum Einsatz kommen. Man verwendet hierbei im allgemeinen langge^ streckte Behälter mit einem Wärmeaustauschmedium, gewöhnlich Wasser, das im Behälter umgewälzt wird. Im" allgemeinen wird das Geflügel oder andere lebensmittel an einem Ende des Behälters aufgegeben und wandert über einen bestimmten Zeitraum zum anderen Behälterende, wo es aus demWärmeaustauschmedium mit Hilfe eines fördererβ oder dergleichen herausgehoben wird.

Ee hat sioh herausgestellt, daß der Kühlprozeß beträchtlich

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Uhteriagen (Art.ISΤ Abe.Ζ Nr. l J-ti3 &i%<l*nmwe*. ν.* 9.

beschleunigt werden kann, wenn die betreffenden lebensmittel während ihres Aufenthaltszeitraumes im Behälter gerührt werden. Es. wurde bereits eine "Vielzahl von Torschlägen zur Durchführung dieses Rührvorganges gemacht und bis zu einem gewissen Umfang haben sie auch eine merkliche Verbesserung gegenüber der üblichen Praxis erbracht, gemäß der die -Lebensmittel lediglich in den Tank für einen bestimmten Zeitraum bis zu 24 Stunden versenkt wurden. Die zur Zeit verfügbaren Rührvorrichtungen haben jedoch die Heigung, die lebensmittel _t insbesondere im Falle von Geflügel, zu quetschen, so daß Endprodukte entstehen, die nicht mehr den höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen. Von Bedeutung ist auch die !Datsache, daß selbst mit solchen Rührsystemen ein großer Prozentsatz der gesamten Produktionszeit besonderer lebensmittel in den Kühlbehältern verbraucht wird und somit jede weitere Reduktion dieser Zeitspanne den, Wirtschaftlichkeitsgrad des Gesamtbetriebs merklich verbessern würde.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines WärmeaüstauBchbehälters mit einer Produktrührvörrichtung, welche merklich diejenige Zeit zu vermindern gestattet, die ein besonderes Produkt in dem Wärmeaustauschbehälter verbleiben muß, um seine Temperatur auf die gewünschte Temperatur nach oben oder nach unten zu bringen»

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Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit· der Schaffung einer Vorrichtung der beschriebenen Art, welche die Lebensmittelprodukte innerhalb des'Behälters derart rührt, daß das Wärmeaustäuschmedium dauernd in der Nachbarschaft der Oberflächen umgewälzt wird und somit, weil die !Temperatur des Wärmeaustauschmediums im wesentlichen über den ganzen Behälter verhältnismäßig gleichmäßig gehalten werden kann, Taschen oder Bereiche wärmeren oder kälteren Mediums sich nicht an oder in den zu kühlenden oder aufzuwärmenden Produkten sammeln können.

In weiterer Ausbildung der Erfindung soll die Vorrichtung so ausgestaltet werden, daß das Rühren des Lebensmittelproduktes ohne Quetschen oder Beschädigen erfolgt und damit der Prozentsatz an hochwertigen Produkten, die durch die Anlage laufen, merklich vergrößert wird.

Die Zeichnungen zeigen in "

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeaustauschbehälters mit einer neuartigen Rührvorrichtung gemäß der Erfindung;

Pig. 2 einen Querschnitt durch den Behälter? und in

Pig. 3 einen schematischen Schnitt durch die Umwälzvorrichtung für das Wärmeaüstauschmedium.

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Oer Wärmeaustauschbehälter gemäß der Erfindung enthält einen langgestreckten Tank mit Einrichtungen zum Umwälzen eines Wärmeaustauschmediums. Innerhalb des Tanks oder Behälters findet sich ein langgestreckter Rührer und es sind Einrichtungen vorgesehen, um den Rührer innerhalb des Behälters nach rückwärts und nach vorne hin und her zu schwingen. Vorzugsweise ist die Bahn des Rührvorganges derart gewählt, daß die untere Kante des Rührers eine Bahn zeichnet, die im allgemeinen mit der Querschnittskontur des unteren Teiles des Behälters übereinstimmt.

Bei der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes soll zum Zwecke der Erläuterung angenommen werden, daß der Wärmeaustauschbehälter in einer Geflügelzurichtungsanlage Verwendung findet und daß die Vögel zum Kühlen in diesen Behälter eingelegt werden. Mit dieser Annahme soll jedoch der Rahmen der Erfindung nicht eingeschränkt sein. So kann man beispielsweise einen Behälter mit der neuartigen Rührvorrichtung gemäß der Erfindung genauso wirkungsvoll einsetzen, um G-efriergeflügel bis auf eine vorbestimmte Temperatur aufzutauen. Man kann den Behälter auch zur ähnlichen Behandlung anderer Arten von Lebensmitteln einsetzen.

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Nach den I¹Xg. 1 und 2 bestellt der Behälter 10 aus einer Vielzahl von senkrechten Rahmengliedern 11 mit jeweils einem Paar üblicher Höheneinsteilschrauben 12 auf denen die Rahmenglieder 11 in der richtigen Lage zum Boden aufgestellt werden können. Zwischen den einzelnen senkrechten Rahmengliedern 11 erstreckt sich ein langgestreckter Behälter 12 mit vorzugsweise kreisförmiger Krümmung an seinem unteren Ie11. Zur Stabilisierung der Anordnung können geeignete Horizontalstreben 15 vorgesehen sein. Die Rühreranordnung 20, die innerhalb dee Behälters 11 eingesetzt ist, wird von mehreren Trägern 2IA und 21B*sowie 21C getragen, die von horizontalen Streben 15-herabhängen. In den herabhängenden Trägern 21 ist eine langgestreckte Welle 22 drehbar gelagert, welche sich vorteilhaft durch die Träger 2IA, 21B und 210 hindurch erstreckt» Bin langgestrecktes Rührglied 24 mit vorzugsweise nach oben konvergierendem Querschnitt ähnlich dem , der in Pig· 2 dargestellt ist, wird von der Welle 22 drehbar mit Hilfe einer Reihe von Rührtragarmen 23 getragen.

Die Rühranordnung 30 enthält einen üblichen Elektromotor 31, ein Untersetzungsgetriebe 32 und einen Exzenterarm 33, der durch den Motor über da$ Untersetzungsgetriebe in Umlauf versetzt wird. Ein Verbindungslenker 34 verbindet den Antriebiarm 35 mit Welle 22 und Exzenterarm

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Der Antriebsarm 35 ist selbstverständlich nicht drehbar bezüglich der Welle 22 derart montiert, daß bei Umlauf des Exzenterarmes 33 der Rührer 20 zwischen den durch die Bezugszeichen 24A und 24B in Hg· 2 angedeuteten Stellungen hin- und herschwingt.

Die Konstruktion des Rührers 20 ist dabei so getroffen, daß ein langgestreckter Raum 25 zwischen der Welle 22 und dem Rührer 24 verbleibt, so daß die gefrorenen Vögel oder andere !Lebensmittel frei zwischen der Welle und dem Rührer während dessen Schwingbewegung hindurchgehen können. Dieser Raum ist. jedoch, über die Länge des Rührers durch die Rührtragarme 23 unterbrochen, jedoch erstreckt er sich trotzdem über den größten Teil der Gesamtlänge der Rühranordnung·

Nach Fig. 3 besteht die Umwälzanordnung 40 aus einer Sammelkammer 41 mit einem nicht gezeichneten Abzugrohr, das mit dem oberen Ende des Behälters 11 nach Pig. 1 in Verbindung steht. Innerhalb der Sammelkammer 41 befindet sich ein Paar von Pumpen 42A und 42B, welche zweckmäßig mit Hilfe von Wellenverlängerungen von Motoren 44A und 44B angetrieben werden. Die Pumpen 42A und 42B drücken das Wärmeaustauschmedium nach oben in die Steigleitungen 43 und es fließt in Tröge 45A und 45B. Das abzuziehende Kühl- oder andere Wärmeaustauschmedium fließt über die !Droge 45A und 45B zum anderen Ende der Anordnung und kehrt in den Behälter

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·. γ -ϋΐϊβτ geeignete Austrittskanäle 46 zurück.

Es müssen selbstverständlich geeignete Einrichtungen zum periodischen Filtern, Wechseln und Kühlen oder Erwärmen des Wärmeaustauschmediums vorgesehen sein. Handelt es sich !beispielsweise' bei dem durchgeführten Verfahren um ein solches zum Kühlen von Geflügel, dann muß das Wärmeaustauschmedium dauernd durch Einschaufeln von Eis in die weiteren Teile der Tröge 45A und 45B am Oberteil der Torrichtung nach Pig. Ί in der Nähe der Pumpenauslässe wieder gekühlt werden. Die Umwalzanordnung 40 füllt das Kühlmittel oder das andere Wärmeaustauschmedium in Behälter 11 dauernd derart, daß es in Richtung des oberen Endes der Anordnung nach fig. 1 fließt. Diese Strömung läßt natürlich die in den Behälter am unteren Ende nach Pig. 1 aufgegebenen Lebensmittel längs des Behälters wandern, bis sie das Hebewerk 50 erreichen. Die Geschwindigkeit dieser Wanderung wird zum größten Teil durch die Geschwindigkeit reguliert, mit der das Wasser oder ein anderes Wärmeaustauschmedium durch dieVorrichtung umgewälzt wird. Es ist deshalb wünschenswert, geeignete Steuerungen für die Pumpenmotoren 44A und 44B vorzusehen, damit die Pumpgeschwindigkeit und damit die Umwälzgeschwindigkeit für den optimalen Wärmeaustausch in dem jeweiligen besonderen Betriebsvorgang eingestellt werden kann·

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Das Hebewerk 50 enthält ein übliches endloses Band 52, das aus dem Behälter, wie aus Pig. 1 allgemein ersichtlich, herausfährt. Torzugsweise besitzt das Band 51 mehrere senkrecht zu seiner Laufrichtung stehende Rippen zur Unterstützung des Heraustragens der lebensmittel aus dem Wärmeaustauschbehälter. Man kann einen geeigneten Behälter oder die anschließende Terarbeitungsstation unmittelbar unter das obere Ende des Hebewerks 50 setzen, in welchen die Lebensmittel nach ihrem Durchgang durch die Wärmeaustauschvorrichtung fallen» Außerdem muß man gewöhnlich Einrichtungen zum Herausheben des Hebewerkes 50 vorsehen, damit es entsprechend den behördlichen Bestimmungen vollständig gereinigt werden kann. Es gibt eine Reihe solcher Einrichtungen, so daß es sich erübrigt, auf diese näher einzugehen.

Für den Betrieb der Anlage werden die ausgenommenen Geflügelkörper 60 oder andere zu behandelnde Produkte in die Torrichtung am oder in der Hahe des unteren Endes nach Pig. 1 der Zeichnungen eingelegt. Bei Anschaltung des Motors 31 beginnt der Rührer 20 hin und zurück zu schwingen, wie es oben im Zusammenhäng mit Pig. 2 erläutert worden ist. Die Umwälzung des Kühlmittels oder Wärmeaustauschmediums läßt das Geflügel 60 sich zum anderen Ende der Maschine bewegen. Die richtige Einstellung der Geschwindigkeit der Umwälzpumpen 42A und 42B regelt die Geschwindigkeit der

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Wanderung des Geflügels längs der; Vorrichtung,

Bei ihrer Wanderung durch den Behälter -11 werden die Vogelkörper dauernd durch den hin und her schwingenden Rührer 24 umgerührt. Die kreisförmige Gestalt des unteren Teiles des Behälters .11 und der Bewegungsweg des Rührers stimmen in solcher Weise überein, daß der Rührer 24 immer während seiner ganzen. Schwenkbewegung über den Boden des Behälters" läuft und damit nur eine geringe,wenn überhaupt die Möglichkeit besteht, daß ein Vogel zwischen der unteren Oberfläche des Rtihrers und der Kante des Behälters eingequetscht wird.

Beim Hin- und Herbewegen des Rührers werden die Vögelkörper dauernd so gerührt,/daß sie ihre gesamte Oberfläche frischem Kühlmittel bzw, Wärmeaustauschmedium aussetzen und sich damit Taschen aus warmem Kühlmittel bzw. anders temperiertem Wärmeaustauschmedium nicht ansammeln können. Pies beschleunigt natürlich den Kühlprozeß bedeutend. Da sich der Rührer hin und her bewegt, haben die Vögelkörper keinerlei Heigung, sich aus dem Kühlmittel herauszubewegen, weil sie ja auch frei zwischen der Welle 22 und der oberen Oberfläche des Rührers 24 auf die andere Seite des Behälters 11 gelangen können. Die Bewegung wird durch den Querschnitt dee Rührers 24 unterstützt, wobei die Vorder-■•it· dei Rührer· immer einen stumpf#n Winkel mit dem Boden

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des Behälters bildet, so daß die Geflügelkörper glatt darüber hinweggleiten, können. Diese Bewegungsfreiheit zwischen den Seiten des Behälters vermeidet ein unerwünschtes Quetschen der Vogelkörper.

Nachdem die Vögel in dem Kühlbehälter eine vorbestimmte Zeit verblieben und zu dem Ende der Vorrichtung gewandert sind, in welchem das Hebewerk 50 läuft, werden sie auf das Band 51 durch die Querrippen 52 herausgehoben, zum Oberteil der Maschine gefördert und in einen geeigneten Behälter abgegeben. Erforderlichenfalls kann man zwei oder mehrere der in Fig. 1 wiedergegebenen Maschinen derart hintereinander schalten, daß die Vögel oder dergleichen von einem Behälter über das Hebelwerk 50 unmittelbar in einen zweiten Behälter gelangen. Dies hängt natürlich von der gewünschten zu erreichenden Temperatur und auch von den Weiterverarbeitungsmöglichkeiten der restlichen Anlage ab.

Durch die Erfindung wird somit eiipieuartiges Rührsystem für einen Kühl- oder Wärmeaustauschbehälter vorgeschlagen, das wirkungsvoll die in den. Behälter eingelegten Produkte derart zu rühren gestattet, daß sie rasch gekühlt bzw. erwärmt werden und trotzdem eine Beschädigung oder ein Quetschen der Produkte durch mechanischen Singriff vermieden ist,

- Patentanspruches -

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Claims

Patentansprüche j

· Wärmeaustauschvorrichtung mit einem langgestreckten Behälter, Einrichtungen zur Umwälzung eines Wärmeaustauschmediums im Behälter und einem langgestreckten, im Behälter angeordneten Rührer, dad u r e h ' gekennzeichnet, daß der Rührer (24) sich im Behälter (10) in einer Bahn bewegt, die im allgemeinen dem Querschnitt durch den Bodenteil (14) des Behälters (10) entspricht. - ;
2. Torrichtung nach Anspruch 1 , g e k e η η ζ e i c h η e t d»u r c h eine drehbar innerhalls des Behälters (10) und im Abstand von seinem Boden (14) gelagerte, langgestreckte Welle (22) mit einem langgestreckten, von ihr herabhängenden iind mit ihr drehbaren Rührer (24), der einen solchen Abstand von der Welle (22) aufweist, daß die zu behandelnden Güter beim Schwingen des Rührers (24) durch diesen Zwischenraum hindurch gelangen können Und ferner g e k en η ζ e i c h η e /t d u r c h Einrichtungen zum In-Schwingung-Yersetzen dieser Welle (22).
3* Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , g e k e η η ζ.β i c h η β * durch wenigstens einen langgestreckten Irog (45A, 45B), der eich zwischen den beiden

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Enden des Behälters (10) erstreckt und an einem Ende in den Behälter (10) ausmündet, und durch Pumpeinrichtungen (42A, 42B), zum Fördern des Wärmeaustauschmediums von einem Ende des Behälters (TO) in den Trog (45A, 45B), von wo es zum anderen Ende des Behälters (10) fließt und sich in ihn ergießt (bei 46). .
4· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Hebelwerk (50)*: an dem mit den Pumpen (42A, 42B) versehenem Ende, des Behälters (10) zum Herausheben der Gegenstände aus dem Behälter, nachdem sie ihn durchwandert haben,
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbahn der unteren Kante des Rühr er s (24) über dem unteren Querschnitt (14) des Behälters (10) verläuft. "
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Seiten des Rührers (24) im Querschnitt derart divergieren, daß die vorderenSeiten einen stumpfen Winkel mit dem zugeordneten Segment des Behälterbodens (14) bilden,

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7· Yorrichtung nach einem oder mehreren der VOrhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der Behälter wenigstens in seinem Bodenteil einen
kreisförmigen Querschnitt aufweist, und die Welle durch den Kreismittelpunlct verläuft» *

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