DE2005560A1

DE2005560A1 - Freeze drying device

Info

Publication number: DE2005560A1
Application number: DE19702005560
Authority: DE
Inventors: Charles Frederick; Anderson James Leroy; Mlshkin Abraham Rudolph; Marysville Ohio Kerns (V.St.A.)
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1970-09-03
Also published as: NL7001886A; CH495542A; JPS537652B1; DE7004214U; GB1282702A; ES376212A1; FR2034007A5

Description

München, den 6, Februar 197O fttiitaiwill S 459Munich, February 6, 197O fttiitaiwill S 459

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Socilte des Produits Nestll S-,A.. in Vevey■/ SchweizSocilte des Produits Nestll S-, A .. in Vevey ■ / Switzerland

GefriertrocknungsvorrichtungFreeze drying device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Grefriertrocknungsvorrich-^ tung, insbesondere auf eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung; sie enthält insbesondere eine dichtschließende Kammer, mindestens eine Auflagefläche (Platte) für das zu trocknende gefrorene Produkt, mindestens eine'Eintrittsschleuse für das gefrorene Produkt in die Kammer, und zwar an einem Ende der Auflagefläche, mindestens eine Austrittsschleuse für das trockene Produkt aus der Kammer, und zwar am anderen Ende der Auflagefläche, Heizeinrichtungen für das auf der ' Auflagefläche befindliche /Produkt zum Äbsublimieren des Eises, eine Einrichtung zur 'Verminderung des Druckes in der Kammer, Einrichtungen, um die Auflagefläche in Schwingungen zu versetzen, so daß eine Wanderung des Produktes'von dem einen zum anderen Ende der Auflagefläche erfolgt, und eine Einrichtung zum Entfernen der bei der Sublimation gebildeten Dämpfe aus der Kammer.The invention relates to a Grefriertrocknungsvorrich- ^ device, in particular on a continuously operating device; it contains in particular a tightly closing chamber, at least one support surface (plate) for the frozen product to be dried, at least one entry sluice for the frozen product in the chamber, namely at one end of the support surface, at least one outlet sluice for the dry product from the chamber, on the other End of the support surface, heating devices for the ' The contact surface / product for subliming the ice, a device for reducing the pressure in the chamber, devices for causing the bearing surface to vibrate, so that a migration of the product 'of the one to the other end of the support surface takes place, and a device to remove the vapors formed during sublimation from the chamber.

Die Schwingungserzeuger oder Vibratoren, die in einer derartigen Einrichtung verwendet werden, sind im allgemeinenThe vibrators or vibrators used in such Facility used are generally

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BAD OBIGINALBATHROOM OBIGINAL

elektrisch angetriebene Vorrichtungen, die aich in der Gefriertrocknungskammer befinden. Da diese Vorrichtungpiunter Vakuum und praktisch immer arbeiten sollen, müssen sie hohen Anforderungen genügen, da von ihnen die gute Wirksamkeit der gesamten Anlage abhängt. Es wurde gefunden, daß auch besser konstruierte Vibratoren unter den bestimmten Bedingungen, unter denen sie arbeiten sollen, nach einer bestimmten Betriebsdauer dazu neigen, sich zu erhitzen. Dauert diese Erhitzung länger, so treten in kurzer Zeit Betriebsstörungen auf, die sich laufend verstärken können, bis die Vibratoren zerstört sind. Da die Vibratoren von außen nicht zugänglich sind, führt jede Störung in diesem Teil der Anlage zu einem vollständigen Stillstand der Anlage, und die Kammer muß wieder auf Atmosphärendruck gebracht werden.electrically powered devices that are located in the freeze-drying chamber are located. Since these devices are supposed to work under vacuum and practically always, they have to be high Requirements are sufficient, since the effectiveness of the entire system depends on them. It has been found to be better too designed vibrators under the specific conditions under which they are intended to work, after a specific period of operation tend to heat up. If this heating lasts longer, operational malfunctions occur in a short time that can continuously increase until the vibrators are destroyed. Because the vibrators are not accessible from the outside any fault in this part of the system leads to a complete shutdown of the system and the chamber has to be restored be brought to atmospheric pressure.

Erfindungsgemäß sollen diese Nachteile beseitigt werden. Die Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Kühleinrichtungen für die Vibratoren enthält.According to the invention, these disadvantages are to be eliminated. The device which is the subject of the invention is thereby characterized in that it contains cooling devices for the vibrators.

Unter Anwendung einer Methode, die bereits mit Erfolg für die anderen, in der Vakuumkammer angeordneten Teile der Vorrichtung angewendet wurde, wurde versucht, die Vibratoren mit Hilfe einer Kühlschlange aus Metall, die auf einer der Flächen der Vibratoren angebracht und von einer Kühlflüssigkeit durchströmt war, zu kühlen. Diese Kühlschlangen haben sich jedoch als wenig v/irksam bei der Kühlung der Vibratoren erwiesen.Using a method that has already been successful for the other parts of the device located in the vacuum chamber An attempt was made to power the vibrators with the help of a metal cooling coil that was placed on one of the Areas of the vibrators attached and flowed through by a cooling liquid was to cool. These cooling coils have however, proved to be of little use in cooling the vibrators.

Nach einer Ausführungaform der Erfindung besteht die Kühleinrichtung im wesentlichen aus einer hohlen Platte, die mit dem Gehäuse des Vibrators in enger Berührung steht und die mit einer Zuleitung und einer Ableitung, die an. einen Flüssigkeitskreiolauf angeschlossen sind, versehen ist.According to one embodiment of the invention, there is the cooling device consists essentially of a hollow plate which is in close contact with the housing of the vibrator and which with a supply line and a discharge line connected to. a fluid cycle are connected, is provided.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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Vorzugsweise befinden sich die Zuleitung und die Ableitung etwa an den beiden gegenüberliegenden Seiten der hohlen Platte, und' die Platte enthält Umlenkeinrichtungen zwischen der Zu- "■-. leitung und der Ableitung, die ein Labyrinth im Inneren der Platte bilden. ■The supply line and the discharge line are preferably located roughly on the two opposite sides of the hollow plate, and 'the plate contains deflection devices between the supply "■ -. pipe and derivation, which is a maze inside the Form plate. ■

Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch und nur zur Erläuterung eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.The attached drawing shows schematically and only for explanation an embodiment of the device according to FIG Invention.

Figur 1 zeigt die Vorrichtung teilweise im Längsschnitt.Figure 1 shows the device partially in longitudinal section.

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Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die hohle Kühlplatte nach der Linie II-II von Figur 1*Figure 2 shows a section through the hollow cooling plate the line II-II of Figure 1 *

Wie in Figur 1 dargestellt, enthält die Gefriertrocknungsvorrichtung eine dichtsohließende Kammer 1 und eine Pumpeinriahtung (nicht dargestellt), mit deren Hilfe im Inneren der Kammer ein verminderter Druck in der Größenordnung von etwa 0,1 mm Hg aufrechterhalten wird. Das gefrorene Produkt tritt über eine Schleusenkammer 2 in die Kammer 1 ein und geht über einen Verteiler 3, der das Produkt gleichmäßig verteilt, auf. eine Auflagefläche &t zur Gefriertrocknung.As shown in FIG. 1, the freeze-drying device contains a sealing chamber 1 and a pump device (not shown) with the aid of which a reduced pressure of the order of magnitude of about 0.1 mm Hg is maintained inside the chamber. The frozen product enters the chamber 1 via a lock chamber 2 and goes up via a distributor 3, which distributes the product evenly. a support surface & t for freeze-drying.

Die Vorrichtung enthält auch Heizeinrichtungen für die Auflagefläche, mit deren Hilfe das im Produkt enthaltene Eis sublimiert wird, eine Einrichtung zur Entfernung und zum Kondensieren der aus der Vakuumkammer austretenden Sublimationsdämpfe--und eine Kühleinrichtung, mit deren Hilfe, hauptsächlich in den Kondensatoren, eine Temperatur eingestellt werden kann, die unterhalb der endgültigen Erstarrungstemperatur der zu entfernenden Flüssigkeit liegt; diese Temperatur kann "beispielsweise zwischen -10 und -60⁰C betragen.The device also contains heating devices for the support surface, with the help of which the ice contained in the product is sublimed, a device for removing and condensing the sublimation vapors emerging from the vacuum chamber - and a cooling device with the help of which a temperature, mainly in the condensers can be set, which is below the final solidification temperature of the liquid to be removed; this temperature can be between -10 and -60 ⁰ C, for example.

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BAD OBIGiNAtBAD OBIGiNAt

Die Auflagefläche 4 ruht auf einer Reihe von Vibratoren 51»The support surface 4 rests on a series of vibrators 51 »

52, 53 , die auf einem fest mit dem Boden der Kammer 152, 53, which are on a solid with the bottom of chamber 1

verbundenen Gestell 5 angebracht sind«, Diese Vibratoren sind an sich bekannt und werden beispielsweise von der Firma Eriez Magnetics, Erie, Pennsylvania, USA hergestellt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem feststehenden Gehäuse, das ein Solenoid und einen beweglichen'Anker enthält. Das Gehäuse ist so am Gestell 5¹ angebracht, daß der bewegliche Anker mechanisch mit der Auflagefläche 4 verbunden ist. Durch das Solenoid fließt ein Wechselstrom, der den Anker in Schwingungen versetzt, die auf die Auflagefläche für die Gefriertrocknung übertragen werden, um eine Wanderung des Produktes vom Eingang (2,3) bis zum anderen Ende der Kammer zu gewährleisten, an dem sich die Austrittsschleuse für das Produkt (nicht dargestellt) befindet,,connected frame 5 are attached «, These vibrators are known per se and are manufactured, for example, by the company Eriez Magnetics, Erie, Pennsylvania, USA. They essentially consist of a stationary housing that contains a solenoid and a movable armature. The housing is ^{attached to the frame 5 1 in} such a way that the movable armature is mechanically connected to the support surface 4. An alternating current flows through the solenoid, causing the armature to vibrate, which is transmitted to the support surface for the freeze-drying in order to ensure that the product migrates from the inlet (2,3) to the other end of the chamber where the outlet sluice is located for the product (not shown) is located,

Damit die beim Betrieb dieser Vibratoren erzeugte Wärme mit Sicherheit abgeführt wird, sind die Vibratoren jeweils mit Kühleinrichtungen versehen« Nach einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Kühleinrichtungen aus hohlen Platten 61, 62 , die in enger Berührung am Gehäuse jedes Vibrators befestigt sind. Diese Platten enthalten eine Zuleitung 71, 72 und eine Ableitung 81, 82 , die anSo that the heat generated during operation of these vibrators is safely dissipated, the vibrators are each with Providing cooling devices According to one embodiment of the invention, the cooling devices consist of hollow plates 61, 62 fixed in close contact with the housing of each vibrator. These plates contain a supply line 71, 72 and a derivative 81, 82, which at

einen Kühlflüssigkeits-Kreislauf angeschlossen sind.a cooling liquid circuit are connected.

Damit eine wirksame Umwälzung der Kühlflüssigkeit erzielt wird, befinden sich die Zuleitung 72 und die Ableitung 82 in der Nähe der beiden gegenüberliegenden Seiten der Hohlen Platte (Figur 2). Weiterhin enthält die hohle Platte Umlenkeinrichtungen 91, 92, 93, 94, die zv/ischen der Zuleitung und der Ableitung für die Kühlflüssigkeit angeordnet sind. Diese Umlenkeinrichtungen, die ein Labyrinth bilden, bewirken, daß die Kühlflüssigkeit im Inneren der Platte auf einer sinusförmigen Bahn gehalten wird, wodurch eine gute Wärmeüber-In order that an effective circulation of the cooling liquid is achieved, the supply line 72 and the discharge line 82 are located near the two opposite sides of the hollow plate (Figure 2). The hollow plate also contains deflection devices 91, 92, 93, 94, the two of the supply line and the discharge line for the cooling liquid are arranged. These deflection devices, which form a labyrinth, have the effect of that the cooling liquid is kept on a sinusoidal path inside the plate, whereby a good heat transfer

BAD 009836/1344 ^B BATH 009836/1344 ^B

tragung zwischen dem Gehäuse des Vibrators und der Flüssigkeit ersielt wird. : ■transmission between the housing of the vibrator and the liquid is obtained. : ■

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkte Die enge Berührung zwischen dem Gehäuse des Vibrators und der Platte sowie zwischen der Platte und der Flüssigkeit, die mi't Hilfe eines Elements mit kleinen Abmessungen erzielt wird, begünstigt die bequeme Kühlung des Vibrators, ohne daß dieser nennenswert geändert zu werden braucht.It goes without saying that the invention is not restricted to the embodiment described and illustrated Contact between the housing of the vibrator and the plate and between the plate and the liquid, which is obtained with the aid of an element of small dimensions, favors the convenient cooling of the vibrator without it needs to be changed significantly.

Wach einer weiteren Ausführungsform können die Vibratoren mit' Hilfe einer umlaufenden Kühlflüssigkeit gekühlt werden, die durch einen Doppelmantel läuft, der das Gehäuse ganz oder teilweise umgibt«, .According to a further embodiment, the vibrators can be cooled with the help of a circulating coolant, which runs through a double jacket that completely or partially surrounds the housing «,.

■->■ Ansprüche -■ -> ■ Claims -

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Claims

Expectations

(ίο) Freeze-drying device with a tightly closing chamber, at least one support surface for the frozen product to be dried, at least one entry lock for the frozen product into the chamber at one end of the support surface, at least one exit lock for the dry product from the chamber at the other end of the Support surface, devices for heating the product on the support surface to sublimate the ice lake, a device for "reducing the pressure in the / lammer, devices by which the support surface is made to vibrate, so that the product from one end to the other end of the support surface migrates, and means for removing the sublimation vapors from the chamber, characterized in that the apparatus includes means for cooling the vibrators.

Device according to Claim 1, characterized in that the cooling devices have at least one hollow plate in represents close contact with the housing of the respective vibrator and that the plate with a supply line and a Drainage connected to a fluid circuit are provided

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the supply line and the discharge line in the vicinity of the two opposite sides of the hollow plate are arranged and that the plate zv / ischen the supply line and the discharge line Has deflection devices that form a labyrinth inside the plate.

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4. The device according to claim 1, characterized in that it has a Y / and which surrounds the housing of the vibrators and which is provided with a supply line and a discharge line which are connected to a liquid circuit.

5. Apparatus according to claim 1 and 4, characterized in that the wall is provided with deflection devices.

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