DE2129715B2 - Kühlung von in warmem Zustand abgefüllten Produkten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kühlung von in warmem Zustand abgefüllten Produkten, vorzugsweise Gärungsprodukten auf der Basis von Milch, beispielsweise Joghurt, insbesondere Fruchtjoghurt in Bechern, untsr Verwendung von Luft als Kühlmittel, die zum Teil in einem geschlossenen Umlauf geführt und maschinell gekühlt ist, mit der das zu kühlende Gut in mehreren, entlang der Förderstrecke aufeinanderfolgenden Kühlabschnitten, in denen die Kühlluft in Förderrichtung gesehen zunehmend vorgekühlt wird quer zur Förderrichtung von der Seite her angeströmt wird; die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einer ganzen Reihe von Produkten, die in heißem Zustand in Gefäße gefüllt werden, in denen sie längere Zeit aufbewahrt werden sollen, ist die Abkühlung um eine bestimmte Temperaturdifferenz in einer vorgegebenen Höchstzeit von Bedeutung. Hier kommen insbesondere keimfrei abzupackende Lebensmittel in Betracht Ein Beispiel bieten die Gärungsprodukte auf der Basis von Milch. Hier können verschiedene bzw. mehrere Gründe für die vorgenannten Kühlungsanforderungen gegeben sein. So werden beispielsweise Fruchljoghurt und Quark bei etwa 6O⁰C in die dafür bekannterweise benutzten Kunststoffbecher abgefüllt Diese Temperatur liegt oberhalb der Abtötungstemperatur für unerwünschte Bakterien, die während des Abfallens aus der Umgebung, in Bechern oder von den Deckeln her mit dem abzufüllenden Produkt in Berührung kommen. Man hat herausgefunden, daß der bei 60⁰C abgefüllte Fruchtjoghurt oder Quark in etwa einer Stunde

auf annähernd Raumtemperatur abgekühlt werden muß, um die gewitschte Qualität zu erreichen. Erstreckt sich die Abkühlung auf etwa Raumtemperatur ober eine längere Zeit, so leidet der Geschmack des Produktes. Auch können sich Veränderungen im GefO-ge und in üer Farbe des Produktes einstellen, worunter zumindest dessen visuelle Appetitlichkeit leidet. Bei anderen Stoffen, wie beispielsweise Naturjoghurt, wird der Gärungsprozeß erst bei Temperaturerhöhung angeregt Hier muß nach Erreichen der gewünschten Gärungsstufe eine weitere Vergärung durch eine entsprechende Abkühlung beeinflußt werden.

Eine Abkühlung durch Eintauchen in Kühlwasser kommt immer dann nicht in Frage, wenn die Dichtigkeit des verschlossenen Gefäßes nicht mit ausreichender Sicherheit gegeben ist Dies ist beispielsweise bei den mit Folien zu verschließenden Kunststoffbechern für Fruchtjoghurt der Fall. Durch das Einstempeln des Abfüll- bzw. Haltbarkeitsdatum wird beispielsweise leicht die Folie verletzt. Da aus Kostengründen nicht für jeden Becher frisches Kühlwasser zur Verfugung gestellt werden kann, besteht die große Gefahr, daß Krankheitserreger, die in das Kühlwasser "Jngang gefunden haben, sich durch Eindringen in die Becher seuchenartig verbreiten. Es ist daher erforderlich, eine Kühlung mit Hilfe von Luft vorzusehen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, das zu kühlende Gut entlang einer bestimmten Förderstrecke mit maschinell vorgekühlter Luft zu umströmen. Die gesamte, dem zu kühlenden Gut zu entziehende Wärmemenge muß demnach durch eine entsprechende maschinell aufzubringende Kühlleistung kompensiert werden. Ein solches Verfahren ist unnötig aufwendig. Zudem kann es für manche der zu kühlenden Produkte nachteilig sein, daß die Kühlung auf Grund der abfallenden Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des zu kühlenden Gutes und der Temperatur der Kühlluft über die gesamte Kühlzeit hinweg gesehen stark degressiv und nicht etwa Hnear erfolgt. Nach bekanntem Vorgehen wird die maschinell vorgekühlte Luft von oben nach unten auf das zu kühlende Gut geblasen. Die Gefäße, meistens zum Boden hin sich konisch verengende Becher, sind dabei während der Kühlung auf Paletten in dichten Stapeln über- und nebeneinander angeordnet. Die von oben her zuströmende Kühlluft findet an den im Verhältnis zum sonstigen Gefäßdurchmesser großflächigen Deckeln einen erheblichen Strömungswiderstand, der durch die Auflagefläche der Palette noch er höht wird; ein intensives Entlangstreichen der Kühlluft en den in der Regel großflächigen Seitenwänden der Gefäße kann auf diese Weise kaum stattfinden. Damit verringert sich die Wärmeabfuhr von dem zu kühlenden Gut so daß die Förderstrecke, entlang der auf dieje Weise gekühlt werden muß. ausgehend von einer bestimmten Anlieferungsgeschwindigkeit des zu kühlenden Gutes unnötig lang wird. Die Verwendung von Axiallüftern als Gebläse für die Kühlluft führt ebenfalls zu einem unangenehm großen Platzbedarf des Kühliunnels, da auf Grund der relativ geringen, mit Axiallüftern zu erreichenden Strömungsgeschwindigkeit die pro Zeiteinheit dem zu kühlenden Gut zugeführte Kühlluftmenge relativ gering ist.

Im Rahmen mit Gefriergut zeigt die DT-OS I 551 378 bereits das Kühlverfahren mit den eingangs genannten Merkmalen. Dabei wird die gesamte zur &5 Kühlung verwendete Luft maschinell vorgekühlt. Für den hier in Frage stehenden Verwendungszweck ist diese Art der Kühlung aber zu aufwendig, insbesondere was die laufenden Energiekosten angeht

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffe, das eine wirtschaftlichere Kühlung zuiäßt, insbesondere soll die für das Kühlen erforderliche Energiemenge herabgesetzt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß derart verfahren, daß das zu kühlende Gut in einem ersten Kühlabschnitt mittels mechanisch ungekühlter Luft umströmt wird, worauf es in einem folgenden Abschnitt einem mit einem Speieherkühlmittel vorgekühlten Luftstrom ausgesetzt wird und wonach es in einem letzten Abschnitt mit dem in einem geschlossenen Umlauf geführten, maschinell gekühlten Luftstrom umströmt wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird das im warmen Zustand abgefüllte Produkt zunächst durch maschinell nicht vorgekühlte Luft auf eine erste Zwischentemperatur abgekühlt In dieser in Förderrichtung gesehen ersten Kühlzone kann die nicht vorgekühlte Raumluft als Kühlluft dienen. S<^r wird nach Durchqueren der Förderstrecke in den Raum zurückgeblasen, es bedeutet keine Schwierigkeit, derartige Raumverhältnisse bzw. Luftaustauschverhältnisse vorzusehen, daß sich die Raumtemperatur dadurch nicht wesentlich erhöht Die in dieser ersten Stufe verwendete Luft kann aber auch mit Hilfe eines Brunnenwasserkühlers vorgekühlt sein; die hier in Frage stehenden Betriebe verfügen in der Rege! über einen eigenen Brunnen. Das Brunnenwasser steht mit einer entsprechend tiefen Temperatur ohne maschinelle Kühlung zur Verfügung und kann ohnehin für die Wärmeabfuhr der Kühlmaschine benötigt werden. Einer solchen Brunnenwasser-Kühlung kann allerdings auch einer der ersten, mit nicht vorgekühlter Raumluft arbeitenden Kühlstufe nachgeschalteten Kühlstufe zugeordnet sein. Die Temperatur des Brunnenwassers liegt in der Regel weit unterhalb der Raumtemperatur. Das Brunnenwasser wird sich nicht so weit aufheizen, daß es nicht für weitere Kühlzwecke Verwendung finden kann, beispielsweise zur Vorkühlung der Kühlluft der nächstfolgenden Stufe und/oder des Kondensators einer Kältemaschine. Die durch den Brunnenwasser-Kühler vorgekühlte Luft kann in den Raum zurückgeblasen, sie kann aber auch in einem geschlossenen Umlauf geführt sein. Mit Aufnahme der Ventilation bzw. der Pumpenleitung wird für die bisher geschilderte Kühlung keine Energie aufgewandt.

In einem mittleren Abschnitt wird das Gut einer Kühlluft ausgesetzt, die mit Hilfe eines Speicherkühlmi'tels vorgekühlt ist. Darunter ist ein sogenannter Eisw.iSser-Kühler zu verstehen. Dieses Eiswasser wird aus einem Behälter abgezogen, in welchem im Nachtspeicherbetrieb Kälte in Form von Eis gespeichert wird. Das Eiswasser führt also einen Kältevorrat, der mit Hilfe von billigerem Nachtstrom gespeichert wird. Dieses Eiswaroer ersetzt allerdings nach Durchgang durch den Kühler in den Behälter zurückgeleitet, so daß ein geschlossener Umlauf entsteht. Mit Rücksicht auf die tiefe Temperatur des Eiswassers wird man in einer solchen Kühlzone in der Regel mit einem geschlossenen Kühlluftumlauf arbeiten. Wie bereits erwähnt läßt sich dieser Kühlstufe noch ein Brunnenwasser-Kühler zuordnen, so daß zwei Kühler, die unterschiedlich kaltes Kühlmedium führen, in Strömungsrichtung hintereinandergeschaltet sind.

Am Schluß der Kühlstrecke wird schließlich — wie vom Stand der Technik her bekannt — Kühlluft züge-

führt, die mit Hufe einer Kältemaschine auf entsprechend niedrigere Temperaturen abgekühlt wird. Hierbei kann derart vorgegangen werden, daß die Kondensationswärme der Kohlmaschine mit Wasser abgeführt wird, das dem oder den Kühlern einer oder mehrerer vorhergehender Kühlzonen entströmt. Hier kommt insbesondere Brunnenwasser in Frage, das nicht in einem geschlossenen Umlauf geführt wird und daher unbedenklich weiter aufgeheizt werden kann. Grundsätzlich kann man auch Eiswasser verwenden, hierbei ist jedoch die Rückführung in den Kühlbehälter zu beachten, das Eiswasser darf -licht zu warm werden. Die Mehrfachverwendung ein und desselben Kühlmittels bzw. Kühlhilfsmittels ist nicht auf zwei Stufen beschränkt, so kann beispielsweise das den Kühler einer vorhergehenden Kühlzone durchströmende Brunnenwasser, das daran anschließend zur Abführung der Kondensationswärme einer Kältemaschine einer nachgeschalteten Kühlzone verwendet wird, wiederum daran anschließend durch einen weiteren Kühler geleitet werden, der — insbesondere bei ungünstig warmer Raumlufttemperatur — die angesaugte Raumluft der ersten oder einer der ersten Kühlzonen vorkühlt.

Es ist grundsätzlich möglich, daß das zu kühlende Gut die Förderstrecke, entlang der gekühlt wird, in kontinuierlicher Bewegung durchlauf'. In bevorzugter Ausführung wird jedoch derart vorgegangen, daß das zu kühlende Gut. vor allem für die hier insbesondere in Frage stehenden Güter vorzugsweise auf Paletten gestapelt, schrittweise von einer Kühlzone in die nächstfolgende bewegt wird. Soweit man mehrere Einheiten der zu kühlenden Güter auf einer Palette in hintereinander und/oder übereinander angeordneten Reihen stapelt, ergeben sich bestimmte Bewegungszyklen der Paletten hinsichtlich ihrer Beschickung. Mit Rücksicht auf eine bessere Standfestigkeit, zur Schaffung einer handlicheren Verkaufseinheit od. dgl. Überlegungen können auch mehrere Gefäße, beispielsweise mit Fruchtjoghurt gefüllte Kunststoffbecher, in einer Art Traggestell zusammengefaßt werden, welches zumeist aus Karton besteht. Natürlich muß in diesem Falle dafür gesorgt werden, daß die seitlich aufströmende Kühlluft einen möglichst ungehinderten Durchgang findet. Ob nun mit oder ohne Verwendung von besonderen Trageinheiten, vergeht für die Stapelung der zu kühlenden Becher auf einer Palette eine bestimmte Zeit, während der die Palette stillsteht oder doch allenfalls nur um die Größenordnung einer Becherbreite schrittweise forwegt wird. Je nach Stapelbildung ist es auch denkbar, die zu füllende Palette mehrmals vor- und zurückzubewegen, in jedem Falle erscheint es günstig, die Stapelzeit für eine Palette als Zeitmaß für eine intermittierend fortschreitende Förderbewegung zu verwenden. Geht man so vor, so werden die bereits gefüllten Paletten in einem Rhythmus fortbewegt der sich aus einer Stillstandszeit in der Größe der Stapelzeit und aas einer Förderbewegung um die Große einer Palettenlänge und eines Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Paletten bestimmt Dabei ist es zweckmäßig, die Kühlzonen so anzuordnen und abzumessen, daß sich immer wenigstens eine Palette in ihrer ganzen Länge für die Dauer wenigstens einer Stillstandszeit in einer Kühlzone befindet und mit einem Förderbewegungsschritt in ihrer ganzen Länge in die nächstfolgende Kühlzone gelangt

Ein weiterer Vorteil kann — je nach Art des Produktes — darin gesehen werden, daß das erfindungsgemä Be Vorgehen eine etwa zeitiineare Kühlung ermöglicht.

Diss erreicht man vorzugsweise dadurch, daß das zi kühlende Gut durch etwa gleiche Verweilzeiten in der einzelnen Kühlzonen und durch etwa gleich große zu geführte Kühlluftmengen in jeder Kühlzone bei etwt gleicher Abstufung der Kühllufttemperatur von Kühl zone zu Kühlzone mit annähernd linearen Temperaturabfall über die gesamte Kühlzeit gesehei gekühlt wird. Ganz allgemein läßt sich durch enispre chcnde Variation der vorgenannten Parameter fas

ίο jede gewünschte Abkühlungscharakteristik erreichen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah

rens wird ein Kühltunnel zur Kühlung von im warmer

Zustand abgefüllten Produkten, vorzugsweise Gih

rungsprodukten auf der Basis von Milch, beispielsweis«

Joghurt, insbesondere Fruchtjoghurt in Bechern, mi einer durch den Tunnel geführten Durchlaufstrecke füi das zu kühlende Gut und mit einem Gehäuse für die Führung von Kühlluft, die mit Hilfe von Gebläsen da! zu kühlende Gut quer zur Förderrichtung umströmt

ίο und die aufeinanderfolgenden Abschnitten der Durch laufstrecke zunehmend vorgekühlt ist, und mit einei Kältemaschine, in deren Kühlerbereich Kühlluft ir einem geschlossenen Umlauf geführt ist. ausgegangen der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß dei

Kühk»r der Kältemaschine auf einen letzten Abschnitl beschränkt ist. dem ein Abschnitt mit einem mil Speicherkühlmittel gespeistem Kühler vorgeschaltei ist daß ein weiterer Kühler vorgesehen ist, der mil einem unvorgekühltem Kühlmittel gespeist ist und dafi

ein mit Kühlluft von Raumtemperatur arbeitender Ab schnitt den Beginn der Durchlaufstrecke bildet.

Bevorzugt ist jedem Kühlabschnitt ein Gebläse zu geordnet, das sich vorzugsweise in dem oberen Gehäu seteil oberhalb der Durchlaufstrecke befindet. In wei terhin bevorzugter Ausführung ist das Gebläse als Ra diallüfter ausgebildet, weil solche Radiallüfter bei etwa gleicher Größenordnung erheblich höhere Transport leistung aufweisen, als dies bei Axiallüftern der Fall ist Es darf darauf hingewiesen werden, daß der Energiebe

darf der Gebläse, ob nun Axiallüfter oder höhere An tnebsleistungen verlangende Radiallüfter, und Förder pumpen für das Kühlwasser nur einen Bruchteil der Energie ausmacht die für die maschinelle Kühlung der Kühlluft zur Verfugung gestellt werden muß. Die Ein sparung maschinell gekühlter Kühlluft ist aurh in Anbetracht auf die aufzuwendenden Pumpen- und Lüfterlei stungen von überraschend hohem Vorteil.

in weiterhin bevorzugter Ausführung sind die einzel net» Kühlabschnitte in Förderrichtung gesehen gleich

SP fang ausgebildet. Weiterhin können zwischen benach harten Kühlabschnitten und am Ende des letzten Kühl abschmttes Jalousien. Schiebetüren, Vorhänge od. dgl vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Durchlaufstrecke zwischen den jeweiftgen Kühlabschnitten und am Ende

des Kühltunnels wenigstens teilweise verschließbar ist Beioe Maßnahmen sind insbesondere dann vom Vor teil wenn man mit intermittierender Förderbewegung arbeitet wewi also jeweils eine oder mehrere Paletten für eme bestimmte Zeit m einem Kühlabschnitt verwei J^ lalousien. Schiebetüren u.dgl. empfehlen sich insbesondere dann, wenn auch außerhalb des Querschnittes der Durchlaufstrecke, also im Bereich des Gehäuses. Ubertnttsmöglichkeuen für die Luftströmungen benachbarter Kühlabschniue gegeben smd. Schiebetü-

ren können nach einer Seite, nach beiden Sehen und/oder auch zum Teil nach oben ausgefahren werden. Nutzt man den Raum seitlich und/oder oberhalb der Durchlaufstreckt aus. der durch den

raum gegeben ist, so wird man erreichen können, daß die TÜfenteile im geöffneten Zustand nicht oder kaum •ber die Abmaße des Tunnelgehäuses hinausragen. Dies ist bei den insoweit aufwendigeren Jalousien ohnehin vermieden. Vorhänge kommen insbesondere dann ih.Setracht, wenn das zu kühlende Gut von sich tus im Zuge der Förderbewegung in der Lage ist, die Vorhänge beiseite zu schieben, ohne sich in seiner Lage in mißliebiger Weise zu verändern oder gat der Gefahr tiner Beschädigung ausgesetzt zu sein.

Eine besonders bevorzugte Ausführung des Kühltunnel* besteht aus insgesamt drei Kühlabschnitten, wobei der mittlere Kühlabschnitt zwei in die Strömungsbahn der umlaufenden Kühlluft eingeschaltete Kühleinrich-Itingen aufweist, deren in Strömungsrichtung der Kühl- is luft gesehen erste ein mit Bunnenwasser beaufschlagter Kühler und deren zweite ein mit Eiswasser beaufschlagter Kühler ist.

Weiterhin bevorzugt wird ein Kühler oder Verdampfer derart ausgestaltet, daß er jeweils die gesamte *> Obertrittsfläche der Kühlluft in der Strömungsnchtung von dem Gehäusehohlraum zu der Durchlaufstrecke einnimmt.

In weiterhin bevorzugter Ausführung kann das unvorgekühlte Kühlmittel eines Kühlabschnittes wenig- »5 stens einem weiteren Kühlabschnitt zugeleitet sein.

In ν üiterhin bevorzugter Ausführung kann das unvorgekühlte Kühlmittel eines Kühlabschnittes wenigstens einem weiteren Kühlabschnitt zugeleitet sein.

Das erfindungsgemäße Arbeiten mit zonenweise abgestufter Kühllufttemperatur hat noch den weiteren Vorteil, daß insbesondere die ersten, mit angesaugter Raumluft arbeitenden Kühlabschnitte praktisch keiner Wärmeisolierung bedürfen. Auch bei den Kühlabscnnitten. die mit geschlossenem Kühlluftumlauf und mit Brunnenwasser betriebenen Kühlern arbeiten, wird kaum eine besondere Wärmeisolierung notwendig sein. So wirkt sich das erfindungsgemäße Vorgehen auch vorteilhaft auf die Gehäusekosten aus.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus 4«> der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

F.in Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher Deschrieben. Es zeigt _„

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemaUen Kühltunnel, wobei die oberhalb der Durchlaufstrecke t»fmdliehen Gehäuseteile weggelassen sind.

Fig.2 einen Vertikalschnitt nach der Laue H-H m

FIg.3 einen Vertikafschnitt nach der Linie HI-HI m F⁸Jg. 4 einen Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV in

^F Rechts und links der F i g. 1 zeigen Pfeile die Förderrichtung an, in der das in Bechern 1 «**«"»» federnde Gut die Durchlaufstrecke 2 des KühlWnnels durchquert Es sei angenommen, daß das zu tohlende Gut aus mit einer Temperatur von 60°C inι Kunststoffbecher abgefülltem Fruchtjoghurt besteht Auf dem Bo- *> den der Durchlauf strecke 2 befinden sich m Fördemchtung verlaufende Schienen 3. auf denen m nicht dargestellter Weise mit Fahrgestell und Rädern ausgerüstete Paletten 4 verfahrbar sind. An einertanachtlich der Förderrichtung dem Kühltunnel *°Π^^ S««* ^S werden auf die Paletten in nicht ^^ warmem Fruchtjoghurt gefüllte Becher fe wie dies in den F i& 1 und 4 angedeutet ist Wie bere.ts erwähnt, können mehrere der Becher jeweils in einer aus Pappe bestehenden Trageinrichtung zusammengefaßt und dann in diesen Trageinrichtungen gestapelt werden. Die Trageinrichtungen müssen so beischaffen sein, daß sie der quer zur Förderrichtung und 'etwa horizontal strömenden Kühlluft einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzen. Dazu eignen inch beispielsweise Tragvorrichtungen, in denen die Becher im wesentlichen im Boden- und Deckelbereich an horizontal verlaufenden Pappschichten gehalten werden, wobei die Pappschichten untereinander mit quer zur Förderrichtung verlaufenden weiteren Pappwänden verbunden sind. Für sich konisch zum Bodenbereich hin verjüngende Becher eignen sich auch Trageinrichtungen, bei denen etwa in mittlerer Höhe eine horizontal verlaufende Pappschicht vorgesehen ist. die kreisrunde Löcher mit e'wa dem mittleren Konusdurchmesser der Becher aufweist. Auf diese Weise lassen sich die Becher halten, ohne daß eine quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft verlaufende Seitenwand e'forderlich ist. Sollte eine solche Wandung dennoch vorhanden sein, so ist sie mit möglichst großen Aussparungen zu versehen.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht der Kühltunnel aus drei in Förderrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Kühlabschnitten 5.6 und 7. Jedem Kühlabschnitt ist ein Gehäuse zugeordnet, das im Falle der in Förderrichtung gesehen ersten Stufe aus einem seitlichen Gehäuseteil 8 und einem oberhalb der Durchlaufstrecke befindlichen Gehäuseteil 9 (Fig.2) besteht, während die Abschnitte 6 und 7 neben den seitlichen Gehäuseteilen 10 und ti und den oberhalb der Durchlaufstrecke 2 angeordneten Gehäuseteilen 12 und 13 (F i g. 3 und 4) noch je ein weiteres, dem ersten gegenüberliegend angebrachtes, schalenförmiges Gehäuseteil 14 bzw. 15 aufweisen. Die Gehäuseteile eines jeden Kühlabschnittes sind an Rahmenteilen 16 bis 21 befestigt bzw. über diese verbunden. Die Verbindung Jer einzelnen Kühlabschnitte untereinander bzw. die Fixierung ihrer räumlichen Zuordnung zu der Durchlaufstrecke 2 bzw. den Schienen 3 ist hier nicht näher dargestellt. Hierfür können beliebige, dem Fachmann bekannte Maßnahmen ergriffen werden.

Das obere quer verlaufende Gehäuseteil 9 des Kühlabschnittes 5 ist an seiner dem Rahmen 17 zugewandten Stirnfläche 22 \ erschlossen ausgebildet, während es an der gegenüberliegenden Stirnseite zu dem wannenfSrmig ausgebildeten seitlichen Gehäuseteil 8 hin geöffnet ist Da die Wannenöffnung des Gehäuseteiles 8 dem Rahmenteil 16 zugewandt ist bilden die Innenräume der Gehäusete'ie 8 und 9 einen durchgehenden Hohlraum, der zu der einen Seite der Durchlaufstrecke hin soweit diese sich hn Bereich des Kühlabschnittes 5 be findet geöffnet ist In dem Gehäuseteil 9 befindet siel ein Radiallüfter 23, dessen Ausblasöffnung 24 sich ir der oberen horizontalen Wandung des Gehäuseteils * befindet Der Rahmenteil 16 kann im SeitenbereM' de\ Durchlaufstrecke insoweit als seitliche Innenwandunj des durch die Gehäuseteile 8 und 9 gebildeten Hohl raums angesehen werden, die for den horizontale! Durchtritt der Kühlluft bis auf den Rahme.{bereich aus gespart ist Die Aussparung übergreift demnach annä hemd den gesamten einen Seitenbereich der Durch taufstrecke in dem dem Kühlabschnitt 5 zugeordnete! Bereich. Der Rahmenteil 17 ist wie der Rahmenteil 14 ausgebildet so daß der andere Seitenbereich de Durchlaufstrecke im Bereich des Kohlabschnitts 5 den Raum zu geöffnet ist Wenn der Radiallüfter 23 in Be trieb gesetzt wird, ergibt sich eine Luftströmung, wii

sie durch die Pfeile in F i g. 2 angedeutet ist Es wird also die Luft aus dem Raum, in dem sich der Kühltunnel und eventuell auch weitere Abschnitte der Förderstrekke befinden, durch die öffnung des Rahmenteiles 17 und die Dureb'5ufstreeke hindurch in den durch die Gehäuseteile 8 und 9 gebildeten Hohlraum gesogen und durch die Ausblasöffnung 24 in den Raum zurückgestoßen.

Der mittlere Kühlabschnitt 6 und der letzte Kühiabachnitt 7 sind hinsichtlich ihres Gehäuses gleich ausgebildet Dabei weisen die seitlichen Gehäuseteile IO und 11 die gleiche Form wie das seitliche Gehäuseteil 8 des Kuhlabschnitts 5 auf und sind wie dieses mit ihrer Öffnung der Durchlaufstrecke bzw. den offenen Stirnseilen der oberen Gehäuseteile 12 bzw. 13 zugewandt an den Rahmenteil 18 bzw. 20 befestigt. Die oberen Genäuseteile 12 und 13 sind im Gegensatz zu dem oberen Gehäuseteil 9 des ersten Kühlabschnitts auch an ihrer ■nderen Stirnseite offen ausgebildet. An diese offene Stirnseite schließt sich über die Rahmenteile 19 bzw. 21 Hun ein weiteres seitliches Gehäuseteil 14 bzw. 15 an. das sich von den zuvor beschriebenen seitlichen Gehäuseteilen 8. 10 bzw. 11 nur dadurch unterscheidet, daß es hinsichtlich der Wannentiefe größer ausgebildet ist Auch dieses Gehäuseteil 14 bzw. 15 übergreift demnach neben der ihm zugewandten Stirnseite des oberen Gehäuseteiles 12 bzw. 13 den gesamten anderen Seitenbereich der Durchlaufstrecke, soweit diese dem jeweiligen Abschnitt zugeordnet ist. Da die Rahmenteile 18, 19, 20 und 21 die gleiche Form aufweisen, wie die Rahmenteile 16 und 17. ist auch hier die Durchlaufstrecke über annähernd ihren gesamten Seitenbereich rechts und links hinweg zu den jeweiligen Innenräumen der seitlichen Gehäuseteile hin geöffnet Die Innenräume sämtlicher Gehäuseteile eines Kühlabschnittes, also die Gehäuseteile 10. 12 und 14 des Kühlabschnittes 6 und die Gehäuseteile 11.13 und 15 des Kühlabschnittes 7, bilden einen U-förnvgen Hohlraum, der in den beiden Seitenbereichen der Durchlaufstrecke, soweit diese dem jeweiligen Kühlabschnitt zugeordnet ist. geöffnet sind. Die Rahmenteile 19 bis 21 können auch hier wieder als ausgesparte Innenwände der Hohlräume angesehen werden. In dem oberen Gehäuseteil 12 bzw. 13 jeder der beiden Kühlabschnitte 6 und 7 ist ein Radiallüfter 25 bzw. 26 angeordnet, dessen Ausblasöffnung 27 bzw. 28 etwa horizontal dem Innenraum des seitlichen Gehäuseteiles 14 bzw. 15 zugeordnet ist Wird der Radiallüfter 25 bzw. 26 in Betrieb gesetzt so ergibt sich tm »geschlossener Umlauf« der KühRaft wie er mit Hilfe der Pfeile in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist.Wird der Radiallüfter 25 bzw. 26 in Betrieb gesetzt so wird gleichzeitig Luft aus dem Innenraum des einen seitlichen Gehäuseteil 10 bzw. 11 abgesogen und gleich viel Luft in den Innenraum des anderen seitlichen Gehäuseteiles 14 bzw. 15 eingeblasen. Der Kreislauf schließt sich durch eine Luftströmung, die die Durchlaufstrecke quer zur Förderrichtung und dann etwa gleichmäßig verteilt und horizontal durchsetzt wenn in der Durchlaufstrecke bzw. unmittelbar vor dieser ein Strömungswiderstand vorhanden ist Dies ist immer dann der Fall, wenn sich in der Durchiaufetrecke, also im Bereich der Luftströmung, das zu kohlende Gut befindet Ms» darf daher roh einer etwa gleichmäßigen Luftverteilung innerhalb der Strömungsfläche im Bereich der Durchlaufstrecke rechnen, so daß eine überall etwa gleichmäßige Kühlung zu erwarten ist

in den Kühlabschnitten 6 und 7 mit geschlossenem Kühltuftumlauf sind vor die Aussparungen der Rahmenteile 19 bzw, 21, also vor den Eintritt der Kühlluft in die Durchlauf strecke, Kühler 29,30 und 31 angeordnet. Im Falle des Kühlabschnitts 6 handelt es sich dabei um zwei Kühler 29 und 30, von denen der in Strömungsrichtung gesehen erste mit Brunnenwasser und der in Strömungsrichtung nachgeschaltete Kühler 30 mit Eiswasser betrieben wird. Die zugehörigen Anschlußleitungen sind nicht dargestellt. Die Kühler selbst können jede für diese Zwecke geeignete Form aufweisen. Beispielsweise kann es sich um eine Vielzahl paral lel angeordneter und an ihren Enden miteinander verbundener Rohrleitungen handeln, die zur Erhöhung der Wärmeübernahmefläche mit Lamellen versehen oder aber selbst weitgehend lamellenförmig ausgebildet sind. Die Lamellenflächen verlaufen dabei etwa parallel zur Strömungsrichtung.

Der Kühler 31 in dem Kühlabschnitt 7 ist der Verdampfer einer im übrigen nicht dargestellten Kühlmaschine. Die Kondensattonswärme dieser Kuhlmaschine ao wird im vorliegenden Beispiel in nicht dargestellter Weise mit Hilfe des aus dem Kühler 29 austretenden Brunnenwasser vorgenommen.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel läßt das erfindungsgemäße Vorgehen leicht erkennen. Es sei angenommen, daß die ganz rechts außerhalb des Kühltun nels dargestellte Palette einen Stapel von Kunststoffbechern 1 trägt, die mit etwa 6O⁰C warmem Fruchtjoghurt gefüllt sind. Es sei angenommen, daß die Palette während des Aufstapeins der Becher in Ruhe verbleibt und erst nach Beendigung des Stapeins fortbe wegt wird, um einer weiteren Palette Platz zu machen. Die Fortbewegung muß also gerade so groß gewählt werden, wie die Palette in Förderrichtung gesehen lang ist plus dem Abstand zwischen zwei aufeinandedolgenden Paletten. Der Kühlabschnitt 5 ist — wie auch die beiden anderen Kühlabschnitte 6 und 7 — in Förderrichtung gesehen genau so lang wie t'^ese Fördc-strekke aus der Länge der Palette plus dem Abstand /wischen zwei Paletten. F.s sei nun der Weg der von rechts anfahrenden Palette durch den Kühltunnel verfolgt Durch einen ersten Förderschritt gelangt die Palette ir ihrer gesamten Langsausdehnung in den Bereich des ersten Kühlabschnittes 5. Die links vor der betrachte ten Palette vorhandenen Paletten werden entspre· chend weitergeschoben. Es erfolgt nun eine Stillstands zeit, während der die nächste oder gegebenenfalls die übernächst folgende Palette mit Bechern gefüllt wird Während dieser Stillstandszeit wird nun die mit deir 6O⁰C heifen Joghurt beladene Palette der Kühlluft de ersten Kühlabschnitts ausgesetzt Als Kühlluft wird iff ersten Kühlabschnitt die Luft aus dem umgebender Raum durch die Aussparung des Rahmenteils 17 — d« natürlich durch ein Gitter od. dgl. abgedeckt sein kant — und durch die Reihen der gestapelten Becher ange sogen. Dabei werden die Seitenwandungen der Bechei intensiv von der normale Raumtemperatur aufweisen den Luft umströmt Die angesogene und durch di< Kühlung der Becher entsprechend angewärmte Luf wird bei 24 in den Raum zurückgebiasea Zu Ende der Stillstandszeit wenn also die nächst« Palette mit Bechern gefüllt ist wird die hier betrachtet« Palette von dem Kühlabschnitt 5 in den Kühlabschnitt 4 befördert m dem sie wiederum über ihre gesamte Lan ge hinweg gesehen der hier herrschenden Kühiluftströ mung ausgesetzt wird. Zo gleicher Zeit wandert errn weitere, von rechts kommende Mette in den Abschnit 5 ein. während die ztsvor im Abschnitt 6 vorhandeni Palette nunmehr in den Abschnitt 7 gelangt In den

Kühlabschnitt wird die Luft in einem geschlossenen Umlauf geführt, d. h. es wird im wesentlichen immer die gleiche Luft fortlaufend in dem Strömungskreislauf bewegt. Dabei wird die Luft vor dem Eintritt in die Durchlaufstrecke durch die Kühler 29 und 30 abge- s kühlt, um dann bei Umströmen der Becher in der Durchlaufstrecke wieder Wärme aufzunehmen. Die so erwärmte Kühlluft wird durch die Kühler 29 und 30 wieder abgekühlt. Die Kühlluft transportiert demnach die den Bechern entnommene Wärme /u den Kühlern. von denen die Wärme mit Hilfe der Kühlflüssigkeiten abgeführt wird. Die Kühlluft wird in einem geschlossenem Umlauf geführt, weil sie auch nach Austritt auf der Durchlaufstrecke kälter ist als die Temperatur der Raumluft Wenn dieser Temperaturunterschied eine bestimmte Größenordnung übersteigt, so ist es zweckmä-8ig, die Wandungen der Gehäuseteile in geeigneter Weise wärmeisolierend auszubilden.

NarS Ablauf der Stillstandszeit, während der wieder um eine weitere Palette mit Bechern gefüllt worden ist. ao erfolgt wiederum eine Förderbewegung in der vorbeschriebenen Größenordnung, d. h. die hier betrachtete Palette wandert von dem Kohlabschnitt 6 in den Kühl abschnitt 7. Dieser letzte Kühlabschnitt arbeitet, wie der zuvor betrachtete Kühlabschnitt 6. mit einem geschlossenen Strömungstimlauf, wobei die Kühlluft vor Eintritt in die Durchlaufstrecke 2 von dem Kühler 31 gekühlt wird. Beim Durchgang durch die Durchlaufstrecke nimmt die Kühlluft wiederum Wärme von den Bechern bzw. dem darin enthaltenen joghurt auf und erwärmt sich dabei; diese Wärme wird bei Erreichen des Kuhlers 31 an diesen abgegeben und von der dem Kühler 31 zugeordneten Kühlmaschme als Kondensationswärme abgegeben. Da der Kühler 31 tiefere Temperaturen erreicht als die Kühler des vorbehandelten Kühlabschnitts, ist die Kühlluft in dem Kühlabschnitt 7 wesentlich kühler als die in dem Kühlabschnitt 6. somit wird immer eine bestimmte, weitgehend frei wählbare Temperaturdifferenz zwischen der Kühlluit und dem /u kühlenden Gut am Anfang der Stillstandszeit in dem betreffenden Kühlabschnitt aufrechterhalten. Auf Grund der höheren Temperaturdifferenz zwischen der Kühlluft in diesem letzten Kühlabschnitt und der Raumluft ist hier eine isolierte Ausführung der Gehäusewandungen erforderlich. Am Ende der Stillstandszeit verläßt die betrachtete Palette 4 den letzten Kühlab schnitt 7 und hat damit die gewünschte Temperatur, hier beispielsweise etwa Raumtemperatur, erreicht.

Um den Strömungswiderstand bei dem geschlossenen Strömungstimlanf in den Kühlabschnitten 6 und 7 nicht zu vergrößern, sind die seitlichen Gehäuseteile 14 und 15 um so viel tiefer ausgebildet, als die Kühler 29. 30 und 31 in Strömungsrichtung gesehen breit sind Will man in alien Kühlabschnitten eine gleiche Süömungsgeschwindigkeit der Luft und damit — bei gleichen Ab- messungen in allen Kfihlabschnitten wie hier — den jeweiligen Abschnitt der Durchlaufstrecke mit einer gleichen Kühlluftmenge pro Zeiteinheit durchsetzen, so wird man allerdings den zusätzlichen Strömungswiderstand durch die Kühler und entlang des die Kühler um schließenden seitlichen Gehäuseteiles 14 bzw. 15 in den Kühlabschnitten 6 und 7 berücksichtigen müssen, d h. die Radiallüfter der Kühlabschnitte 6 und 7 werden mit etwas höherer Antriebsleistung betrieben wenden müssen ab der Radiallüfter des Kühlabschnitts 5. Auf jeden FaI! IaBt sich hn Rahmen der gegebenen Möglichkeiten ohne weiteres eine derartige gleiche Kühfluftmenge DTO Zeiteinheit erreichen. Ebenso läßt sich bewerkstelligen, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlluft von Stufe zu Stufe in Förderrichtung gesehen um einen gleichbleibenden Betrag abnimmt Auf diese Weise erreicht man, daß am Ende ter Stillstandszeit in jedem Kühlabschnitt das zu kühlende Gut etwa 33% der Wärmemenge verloren hat, die ihm insgesamt durch die Kühlung entzogen werden soll. Legt man diese Voraussetzung zugrunde, so werden 33% der durch Kühlung abzuziehenden Wärmemenge in dem ersten Kuhlabschnitt 5 an die Raumluft abgegeben. Die an die Raumluft abgeführte Wärme verteilt sich in dieser so fein bzw wird im Wärmeaustausch an die Außenluft so weit abgeführt, daß die Raumluft an der Anspugstelle etwa mit gleichbleibender Temperatur ?ur Verfügung steht. Für die Abführung der ersten 33% Wärmemenge wird daher keine Energie benötigt, wenn man einmal — wie auch bei den folgenden Kühlabschnitten — die Antriebsleistung für die Gebläse außer Acht läßt. In dem darauf folgenden Kühlabschnitt 6 gibt das zu fördernde Gut wiederum 33% der insgesamt abzuführenden Wärmemenge an die Kühlluft bzw. rn die Kühler und damit an das Brunnenwasser und das Eiswasser ab. Dabei kann man damit rechnen, daß das Brunnenwasser mit etwa 15% und das Eiswasser etwa 18% der in diesem Kühlabschnitt abzuführenden Wärmemenge aufnimmt. Da das Brunnenwasser insoweit kostenlos zur Verfügung steht, müssen also 18% der gesamten Wärmemenge durch maschinelle Energie abgeführt werden, die allerdings Kosten zum Nachttarif verursacht. In dem letzten Kühlabschnitt schließlich werden die restlichen 33% der insgesamt abzuführenden War memenge von dem Kühler 31 aufgenommen, der ausschließlich durch Aufwand von Energie arbeitet. Damit ergibt sich, daß 18% + }}% = 51% der insgesamt abzuführenden Wärmemenge durch maschinell aufzubringende Energie ibgeführt wird, während der Rest — also annähernd die Hälfte — der insgesamt abzufuh renden Wärmemenge durch Kühlmittel abgeführt wird, die insoweit kostenlos zur Verfügung stehen. Wie die ses Ausführungsbeispiel zeigt, läßt sich mit dem erfm dungsgemäßen Vorgehen eine gan. erhebliche Finsparung der Kosten und damit eine sehr wirtschaftliche Kühlung erreichen

Insbesondere bei dem hier dargestellten Ansführungsbeispiel ergeben sich noch weitere Vorteile. Durch die Wahl von drei Kühlabschnitten und ^:'e hon zontale Führung der Kühlluft durch die Durchläufstrekkc wird der Tunnel nach der Erfindung insgesamt kurzer und weitaus niedriger als vorgeschlagene Kühltun rrelausführungen gleicher Kühlleistung nach dem Stand der Technik. Die sich durch die Unterteilung in Kühlabschnitte anbietende Unterteilung der Bauelemente ergibt eine handliche Größe, die Bauteile sind daher hn vormontierten Zustand anh'eferbar und können leicht und schnell am Aufbauort des Kühltunnels zusammengesetzt werden. Auf Grund der verringerten Abmes sungen und der nur teilweise isolierten Ausführung verringern sich auch die Anschaffungskosten. Falls die Kühlabschnitte gleich lang gewählt werden, hat die Mehrzahl der in den einzelnen Kühlabschnitten benötigten Bauteile gleiche Form und Abmessung, was sich ebenfalls in einer wirtschaftlicheren Herstellung niederschlägt. Schließlich läßt die Unterteilung in KuM-abschniue und deren vielfältige Ausfchrungsmöglicfekeit eine weitgehende Anpassung an die jeweils gestellten Anforderungen zu. So kann bei genügendem Raumangcbos beispielsweise ein längerer Kühltunnel mit geringeren Betriebskosten oder aber bei knappem Platz-

angebot ein körwrer Köhltunnel mit et'.vas höheren Betriebskosten erstellt werden. Die einzelnen Kühlabschnitte sind hinsichtlich ihrer Arbeitsweise an die jeweils gegebenen Vorköhlmöglichkeiten des Betriebes anpaßbar, '

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche;

   t, Verfahren zur Kühlung von in warmem Zu- «and abgerollten Produkten, vorzugsweise Gärungsprodukten auf der Basis von Vlilch, beispielsweise Joghurt, insbesondere Fruchtjoghurt in Bechern, unter Verwendung von Luft als Kühlmittel, die zum Teil in einem geschlossenen Umlauf geführt und maschinell gekühlt ist, mit der das zu kühlende Gut in mehreren, entlang der Förderstrecke aufeinanderfolgenden Kuhlabschnitten, in denen die Kühlluft in Förderrichtung gesehen zunehmend vorgekühlt wird, quer zur Förderrichtung von der Seite her angeströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kühlende Gut in einem ersten Kühlabschnitt mittels mechanisch ungekühlter Luft umströmt wird, worauf es in einem folgenden Abschnitt einen mit einem Speicherkühlmittel vorgekühlten Luftstrom ausgesetzt wird und wonach es in einem letzten Abschnitt mit dem in einem geschlossenen Umlauf geführten, maschinell gekühlten Luftstrom umströmt wird
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kühlende Gut, vorzugsweise auf Paletten gestapelt, schrittweise von einer Kühlzone in die nächstfolgende bewegt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kühlende Gut durch etwa gleiche ♦ erweilzeittn in den einzelnen Kühl-Zonen und durch etwa gleich große zugeführte Kühlluftmengen in jeder Kühizone bei etwa gleicher Abstufung der Kühllufaen aeratur von Kühlzone zu Kühlzone mit annähernd linearem Temperaturabfall über die gesamte Kühlzeit gesehen gekühlt wird.
4. 4. Kühltunnel zur Kühlung von im warmen Zustand abgefüllten Produkten, vorzugsweise Gärungsprodukten auf der Basis von Milch, beispielsweise Joghurt, insbesondere Fruchtjoghurt in B°- ehern, mit einer durch den Tunnel geführten Durchlaufstrecke für das zu kühlende Gut und mit einem Gehäuse für die Führung von Kühlluft, die mit Hilfe von Gebläsen das zu kühlende Gut quer zur Förderrichtung umströmt und die in aufeinanderfolgenden Abschnitten der Durchlaufstrecke zunehmend vorgekühlt ist, und mit einer Kältemaschine, in deren Kühlerbereich Kühlluft in einen geschlossenen Umlauf geführt ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- 5" zeichnet, daß der Kühler (31) der Kältemaschine auf einen letzten Abschnitt (7) beschränkt ist, dem ein Abschnitt (6) mit einem mit Speicherkühlmittel gespeisten Kühler (30) vorgeschaltet ist, daß ein weiterer Kühler (29) vorgesehen ist, der mit einem unvorgekühlten Kühlmittel gespeist ist, und daß ein mit Kühlluft von Raumtemperatur arbeitender Abschnitt (5) den Beginn der Durchlaufstrecke (2) bildet.
5. 5. Kühltunnel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kühlabschnitt (5 bis 7) ein Gebläse (23, 25, 26) zugeordnet ist, das sich vorzugsweise in dem oberen Gehäuseteil (9, 12, 13) oberhalb der Durchlaufstrecke (2) befindet.
6. 6. Kühltunnel nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse als Radiallüfter (23, 25,26) ausgebildet sind
7. 7. Kühltunnel nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

   dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen KQhlabsehnitte (5 Ns 7) in Förderrichtung gesehen gleich lang ausgebildet sind
8. 8. Kühltunnel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Kühlabschnitte (5 bis 7) vorgesehen sind, wobei der mittlere Kühlabschnitt (6) zwei in die Strömungsbahn der umlaufenden Kühlluft eingeschaltete Kühieinrichtungen aufweist, deren in Strömurgsrichtung der Kühlluft gesehen erste ein mit Brunnenwasser beaufschlagter Kühler (29) und deren zweite ein mit Eiswasser beaufschlagter Kühler (30) ist
9. 9. Kühltunnel nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühler (29.30,31) jeweils die gesamte Obertrittsfläche der Kühlluft in der Strömungsrichtung von dem Gehäusehohlraum zu der Durchlaufstrecke (2) einnehmen,
10. 10. Kühltunnel nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Kühlabschnitten und am Ende des letzten Kühlabschnittes Jalousien, Schiebetüren, Vorhänge od dgl. vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Durchlaufstrecke zwischen den jeweiligen Kühlabschnitten und am Ende des Kühltunnels wenigstens teilweise verschließbar ist.

    Π. ΚΰηΙηιηΕ2! nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das unvorgekühlte Kühlmittel eines Abschnittes wenigstens einem weiteren Abschnitt zugeleitet ist