DE2244560A1

DE2244560A1 - Automatische maschine zur behandlung von stueckgut mit dampf

Info

Publication number: DE2244560A1
Application number: DE2244560A
Authority: DE
Inventors: Torahiko Hayashi
Original assignee: Individual
Current assignee: Rheon Automatic Machinery Co Ltd
Priority date: 1971-09-11
Filing date: 1972-09-11
Publication date: 1973-03-22
Also published as: GB1402652A; DE2244560C3; JPS4835071A; FR2152853A1; DE2244560B2; JPS502033B2; IT967352B; US3864846A; FR2152853B1

Description

PATENTANWÄLTE

Dr. phil. G. B. HAGEN DipL-Phys. W. KALKOFF

MÜNCHEN 71 (Solin)
Franz-Hals-Straße 21
Tel. (0811) 796213

mir ^r₁OO " München, den 11.September 1972

^{TH 3082} . Dr.H./m

Torahiko Hayashi 4-3, Nozawa-machi Utsunomiya-shi
Japan

Automatische Maschine zur Behandlung von Stückgut mit Dampf

Priorität: 11. September 1971; Japan; Hr. 46-70509

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur automatischen Behandlung von Stückgut mit Dampf. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine automatische Maschine zur Behandlung von Konfitürenwaren, Meervraren, Portionen von Brotteig und dergleichen und für das Entfrosten von Nahrungsmitteln.

Es bestand bisher eine automatische Maschine zur Dampfbehandlung und zur Erhitzung aus einem tunnelartigen Gehäuse, durch das ein Förderband, auf welchem das dampfzubehandelnde Material sich befand, geführt wurde, wobei Dampf dem auf dem Förderband befindlichen Material während seines Aufenthaltes in dem Tunnelgehäuse zugeführt wurde. Im allgemeinen wurde dabei der Eingang und- der Ausgang des tunnelartigen Gehäuses während der Erhitzung offengelassen und dadurch ergab sich ein beträchtlicher Verlust an Wärmeenergie. Es war auch prak-

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ORIGINAL INSPECTED

tisch nicht möglich, eine hinreichend lange Zeitspanne zum Schließen des Einganges und des Ausganges zur Verfügung zu stellen, weil die Tabletts oder Netze, die auf dem Förderband dem Dampfbehandlungsapparat nacheinander zugeführt wurden, keinen hinreichenden Abstand zwischen einander aufwiesen.

Die Erfindung macht es möglich, daß der Eingang und der Ausgang des Dampfbehandlungsgehäuses hinreichend lange Zeit geschlossen werden können, so daß sich auf diese Weise ein höherer Erhitzungswirkungsgrad ergibt, ohne daß beträchtliche Mengen Wärmeenergie, wie bisher, verlorengehen. Gemäß der Erfindung wird die Dampfbehandlung des zu behandelnden Materials in drei Stufen unterteil·!; nämlich eine erste Stufe zum Einführen des Materials in die Dampfbehandlungskammer der Maschine, eine zweite Stufe der Dampfbehandlung selbst und eine dritte Stufe der Abgabe des Materials, das seinen vollständigen Dampfbehandlungsvorgang durchlaufen hat, wobei die Eingabestufe und die Abgabestufe schnell durchgeführt werden, während die eigentliche Dampfbehandlungsstufe sich hinreichend langsam abwickelt.

Der Betrieb der Eingabestufe und dor Abgabestufe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gegenüber der eigentlichen Dampfbehandlungsstufe ergibt die Möglichkeit, daß die Dampfbehandlung durchgeführt wird, während der Eingang und der Ausgang der Dampfbehandlungskammer beträchtliche Zeit für die Durchführung der Dampfbehandlung geschlossen gehalten werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das in die Dampfbelandlung3kammer eingelihrte Material vertikal in derselben bewegt wird, während der eigentlichen Dampfbehandlung. Das

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Material wird in der Kammer angehoben und von einem Ausgang abgegeben, der sich in der Nähe der höchsten Stelle der Dampfbehandlungskammer befindet. Die Vertikalbewegung des Materials wird durch eine vertikale Fördervorrichtung durchgeführt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß Dampf der Dampfbehandlungskammer am unteren Teil der Kammer zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Oberfläche der Dampfbehandlungskammer, ihr Querschnitt, äußerst gering und es ist möglich, den Raum zu einer besseren Dampfeinwirkung auszunützen, als es bei den bisherigen Maschinen möglich war, bei denen das Material horizontal transportiert wird; so kann die erfindungsgemäße Dampfbehandlungsmaschine mit geringerem Raumbedarf ausgebildet werden und es kann eine günstige Leitung der Wärme in der Maschine erzielt werden. Die erfindungsgemäße Maschine braucht nicht nur als Dampfbehandlungsmaschine zu dienen, sondern kann auch als EntPortionen
froster oder als . * / behandlungsmaschine ausgebildet werden.

Dementsprechend betrifft die Erfindung eine automatische Maschine der vorgenannten Art, die mit hoher Wärmeausnützung arbeitet.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Maschine zur Durchführung derartiger Behandlungsweisen, bei der eine Dampfbehandlung hinreichend langsam durchgeführt wird, während die Dampfbehandlungskammer von der Umgebungsatmosphäre getrennt ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Maschine wird das zu behandelnde Material in der Dampfbehandlungskammer aufwärts bewegt, so daß sich eine möglichst günstige Warmeausnützung ergibt.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben

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sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Maschine;

Figur 2 einen Querschnitt durch die in Figur 1 dargestellte Maschine, wobei gewisse Teile aufgebrochen dargestellt sind;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung aus Figur 2;

Figur 4 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform gemäß Figur 1.

In den Figuren bedeutet 1 ein einen Drahtnetzboden aufweisendes Tablett, auf dem sich Material, beispielsweise Süßigkeiten, Brot oder dergleichen befindet. Das Tablett 1 befindet sich auf einem Förderband 4 in der Nähe des Einganges 7 des Gehäuses 6. Ein Tastschalter 5 ist/uer Nähe des Einganges 7 an dem Förderband 4 vorgesehen.

Der Eingang 7 wird durch ein Tor 8 verschlossen, welches mittels einer Stange 22 in vertikaler Richtung betätigt wird, wobei zu diesem Zweck eine Kurbelvorrichtung 21 vorgesehen ist, die durch Signale gestmert wird, die von dem Tastschalter 5 abgegeben werden. In der Nähe des Bodens der Kammer ist innerhalb des Gehäuses 6 eine Aufnahmevorrichtung 9 vorgesehen. Die Aufnahmevorrichtung 9 nimmt das Tablett 1, das in das Gehäuse 6 durch den Eingang 7 eintritt, auf und führt es in das Gehäuse. Die Vorrichtung 9 wird kontinuierlich betrieben mit einer Geschwindigkeit, die etwas größer ist, als die Geschwindigkeit des Bandes 4.

Zwei Paar Ketten 10 wirken in vertikalen Richtungen und sind in der Nähe der inneren Wandflächen, wie Figur 2 zeigt, ange-

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ordnet, wobei ein jedes Kettenpaar in der Nähe der Innenwandung geführt wird, jedoch in hinreichendem Abstand voneinander, wie Figur 1 es erkennen läßt. Jedes Kettenpaar hat Querschienen 11, die mit Abstand ρ voneinander an den Kettentrums angeordnet sind, wie Figur 2 und Figur 3 erkennen lassen. Jede Schiene an einem Kettenpaar -befindet sich in derselben Höhe wie die entsprechende Schiene 11 an dem anderen Kettenpaar. Die Schienen an den beiden Kettenpaaren werden in Synchronismus mit der Bewegung der beiden Kettenpaare betätigt.

Die Schiene 11 ist bei der dargestellten Ausführungsform von L-förmigem Querschnitt und die L-Schiaie ist mittels eines Gelenkbolzens 12 an einem Glied der Kette 10 befestigt. Der eine Seitenteil der L-förmigen SchJaie stützt das Ende eines Tabletts 2 ab, während der andere Seitenteil in Berührung mit einer Führungsschiene 13 kommt, die längs des inneren Weges der Kette 10 angeordnet ist, so daß ein Tablett bei der Aufwärt.sbewegung rieht von den tragenden L-Schienen 11 abfallen kann .

An den Teilen des Kettenweges, wo die Schienen 11 abwärts bewegt v/erden, nämlich in dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Trum 10 und der Innenwandung des Gehäuses 6 sind die Tragschienen 11 von der Führungsschiene 13 getrennt, drehen sich um ihre Drehbolzen 12, die Drehgelenke bilden und bewegen sich abwärts durch den vertikalen Führungskanal, während ihre Enden an der Innenwandung des Gehäuses 6 entlang gleiten.

Die geschilderte Konstruktion stellt eine zuverlässige Beförderimg der Tabletts 2 sicher und ermöglicht einen gerirgen Kaumbedarf zwischen der Kette 10 und der Innenwandung des

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Gehäuses 6, owohl die tragende Fläche der Schienen 11 hinreichend lang ist für eine sichere Beorderung eines Tabletts 2,

Der geringe Raumbedarf ist wesentlich, um eine möglichst große Aufnahmekapazität der Dampfbehandlungsmaschine zu erzielen.

In Figur 1 und Figur 4 sind an der höchsten Stelle der Dampfbehandlungskammer zwei Entnahmeketten 14 vorgesehen, an denen mittels eines Bolzenpaares 16 eine Schubplatte 15 vorgesehen ist. Die Schubplatte 15, wie es bei den Schienen 11 und den Ketten 10 der Fall war, ist L-förmig und wenn der eine Seitenteil der Platte 15 ein Tablett 2 weiterschiebt, wirkt die untere Fläche einer horizontal oberhalb des Tabletts 2 angeordneten Schiene 29 gegen den anderen Teil der L-förmigen Schubplatte 15 und hält die Schubplatte 15 heruntergeklappt, so daß ein zuverlässiger Schub gewährleistet ist.

Das Tablett 2, das die Dampfbehandlung durchlaufen hat, wird an dem Ausgang 17 herausgenommen, der mi* durch ein Tor 18, von der Ausnahmezeit abgesehen, geschlossen gehalten wird. Das Tor 18 wird durch eine Nockenscheibe 19 betätigt, die das Tor um den Bolzen 23 schwenkt. Wenn das Tablett 2 herausgeschoben wird, wird es von einem Förderband 20 aufgenommen.

Die Hauptantriebsvorrichtung 24 wird durch Staierimpulse des Tastschalters 5 gesteuert und hält nach einem Umdrehungszyklus an. Während des Umdrehungszyklus sind das Eingangstor 8 und das Ausgangstor 18 geöffnet und die Abgabeketten führen einen Umlauf aus und dann v/erden die beiden Tore geschlossen und die Aufwartsbewegungsketten 10 um den Schrittabstand P weiterbewegt.

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Das Öffnen des Eingangstores 8 und des Ausgangstores 18 und das Schließen der Tore erfolgt gleichzeitig, das Öffnen des Eingangstores soll jedoch nicht gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung der Vertikalketten 10 erfolgen. Das Ausgangstor sollte gleichzeitig offen sein, während die Abgabeketten in Tätigkeit gesetzt werden und das Schließen des Ausgangstores soll stets synchron mit dem Anhalten der Abgabeketten erfolgen. Eine derartige Bewegungssteuerung kann durch einen "Geneva mechanism" (Malteserkreuzgetriebe) zwischen der Antriebsmaschine 24 und den Antriebswellen der betreffenden Teile bewerkstelligt werden.

Die das Material aufnehmende Fördervorrichtung 9 und das Förderband 20 werden beide kontinuierlich durch einen klejren Motor 25 angetrieben. Dampf wird in das Gehäuse 6 durch zwei Rohre 26 eingeleitet, die unterhalb der Einführvorrichtung 9 in Figur 1 und 2 einmünden, sie könnten jedoch auch an einer anderen entsprechend niedrig gelegenen Stelle des Gehäuses einmünden.

Ein Gitterwerk 27 ist in der Nähe der Austrittsstellen der Dampfrohre 26 vorgesehen und dient dem Zweck, die Verteilung des Dampfes zu fördern. Die das Material aufnehmende Einführvorrichtung 9 wird durch Mittel getragen, die in Figur und Figur 3 dargestellt sind, damit, zur Erzielung einer ungehemmten Bewegung,ein Tablett 2 in das Gehäuse 6 oberhalb einer Tragschiene 11 eintritt.

Im Beiaieb wird Material auf einem Tablett 1, das sich dem Eingangstor 7 nähert, durch den gegebenenfalls fotoefektrisch ausgebildeten Tastschalter 5 festgestellt und es wird dann die Hauptantriebsvorrichtung 24 in Bewegung gesetzt. Bei der

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Bewegung der Antriebsvorrichtung 24 öffnet sich das Tor 8 und das Tablett 1 tritt in das Gehäuse 6 und wird durch die Einführvorrichtung 9 in das Gehäuse geführt. Obwohl die Einführvorrichtung 9 ununterbrochen in Bewegung ist, gleichgültig ob die Hauptantriebsvorrichtung eingeschaltet ist oder nicht, wird das Tablett 2 in dem Gehäuse. 2 dadurch angehalten, daß das Tablett in Bewegung mit der Innenwandung des Gehäuses gegenüber dem Eingang tritt und dann auf der Einführvorrichtung 9 rutscht. Darauf wird das Tor 8 geschlossen und die Schienen 11 der Vertikalketten 10 bewegen sich aufwärts. Das Tablett 2 wird in der Mitte zwischen zwei Schienenpaaren 11 und etwas oberhalb des unteren Schienenpaares in Stillstand gehalten, bevor es von einem Schienenpaar mitgenommen wird. Wenn die Schienen bei ihrer Bewegung in Berührung mit dem Tablett treten, tragen sie die Enden eines solchen Tabletts und bewegen es aufwärts. Die Aufwärt sbewegung wird unterbrochen, wenn das Tablett um eine Schritthöhe ρ angehoben wurde. Darauf wird das Ausgangstor geöffnet und die Schubplatte15 tritt in Tätigkeit. Nachdem das Tablett 2 die höchste Stellung in dem Gehäuse erreicht hat und bevor die Schienen 11 vor ihrem Abwärtsgang anhalten, wird das Tablett aus dem Gehäuse 6 durch die Schubplatte 15 herausgeschoben, so daß es auf die Aufnahmeförderkette 20 kommt. Die Zeitspanne," die erforderlich ist, um ein Tablett mittels der Schienen 11 aufzunehmen bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Tablett von der höchsten Stufe aus das Gehäuse verläßt, entspricht der Dampfbehandlungszeitspanne der erfindungsgemäßen Maschine.

Es hat sich gezeigt, daß eine erfindungsgemäße Maschine zuverlässig betrieben werden kann, während die Aufnahmevorrichtung 9 und die Ketten der Abnahmevorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 15 Meter pro Minute bewegt werden. Die

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Zeitdauer, während der die Tore offengehalten werden, braucht nicht mehr als 3,5 Sekunden zu "betragen.

Die Zeitdauer, während der die Tore geschlossen gehalten werden, und somit der Innenraum des Gehäuses 6 vollständig abgeschlossen ist, beträgt 1 Minute 56 Sekunden, wenn die erfindungsgemäße Maschine so ausgebildet ist, daß sie zehn Tabletts aufnehmen kann, entsprechend der Anzahl der Schienen 11 und der Dampfbehandlungszeit für jedes materialbeladene Tablett von 20 Minuten. Es wurde ein Versuch mit einer erfindungsgemäßen Maschine durchgeführt, bei der kontinuierlich 2400 Stück Knödel oder Berliner Pfannkuchen je zu 50 g geliefert wurden und ein jedes Tablett 80 derartiger Stücke trug. Der Eingang und der Ausgang des Gehäuses wurden gleichzeitig geöffnet und geschlossen. Das Ergebnis war im höchsten Maße befriedigend. Die erzielten Prüfungsergebnisse weisen darauf hin, daß, wenn die Eingangs- und die Ausgangsöffnung gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden, die Anordnung gemäß der Erfindung es zuläßt, daß die Zeitspanne, während welcher das Gehäuse geschlossen ist, ungefähr 33 mal größer ist, als die Zeitspanne, während der das Gehäuse geöffnet ist.

Die Versuche zeigten, daß die Dampfmenge, die erforderlich ist, die vorgenannten Gebäckstücke zu erzeugen, bei einer Maschine gemäß der Erfindung ungefähr 21 kg/h ist, und diese Menge ist wesentlich geringer als die Dampfmenge bei üblichen tunnelartig ausgebildeten Verdampfungsmaschinen, bei denen pro Stunde 70 bis 80 kg benötigt wurden, um die entsprechende Gebäckstückmenge zu erzeugen; daher ergibt die Erfindung einen wesentlichen Fortschritt in bezug auf Wärmeausnützung.

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Claims

Patentansprüche

(ΛΪ Automatische Dampfbehandlungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (6) einen Eingang (7) nahe des Gehäusebodens und einen Ausgang (17) nahe des Gehäuseoberteiles aufweist und daß der Eingang (7) und der Ausgang (17) so ausgebildet sind, daß sie verschlossen sind mit Ausnahme der Zeitspanne, in der zu behandelndes Material in das Gehäuse (6) eingegeben oder dem Gehäuse (6) entnommen wird und daß in dem Gehäuse eine Einführvorrichtung (9) in Form einer Förderkette zur Aufnahme des zu behandelnden Materials und eine Förderkette (10) zur Dampfbehandlung des Materials und eine Förderkette (19) zur Abgabe des behandelten Materials angeordnet sind und daß die Einführvorrichtung und die Abgabevorrichtung (9, 19) mit höherer Geschwindigkeit betätigt werden als die Fördermittel (13), die während des Bedampfungsvorganges das Material befördern und daß eine Dampfzuleitung (26) an dem Gehäuse (6) an dem unteren Teil desselben vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführvorrichtung (9) in der Hähe des Einganges (7) des Gehäuses (6) angeordnet ist und dnß die Fördermittel (10) zum Befördern des zu behandelnden Materials während der Bedampfung oberhalb den genannten Einführmitteln (9) angeordnet sind und durch dieselben dar/ zu behandelnde Material in dem Gehäuse (6) aufwärtsbewegt wird und daß die Abgcbemittel (19) oberhalb der dasllaterirl aufwärts befördernden Fördermittel (10) und in der Nähe der Ausganges (17) vorgesehen sind.

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3. Haschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn-zeichnet, daß die zur Förderung des Materials während des Bedampfungsvorganges vorgesehenen Mittel aus mindestens einem Paar Förderketten (10) bestehen, die niie gegenüberliegender Innenwandungen (8) des Gehäuses (6) angeordnet sind und daß eine Mehrzahl L-förmiger Schienen (11) mittels Drehzapfen (12) an den Gliedern der Förderketten (10) in regelmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind und eine jede Schiene (11) an einer Förderkette (10) auf der einen Seite anordnungsmäßig einer Schiene (11) an der gegenüberliegenden Forderkette entspricht und daß der eine Seitenteil jeder Schiene (11) an jeder Förderkette so ausgebildet ist, daß er ein zu behandelndes Material tragendes Tablett zusammen mit dem entsprechenden Teil der Schiene (11) der gegenüberliegenden Förderkette (10) tragt und daß der andere Seitenteil jeder Schiene (11) gegen eine längs des inneren Bewegungsweges jeder Förderkette (10) angeordneten Führungsschiene (13) wirkt» so daß dadurch eine Abstützung des das Tablett (2) tragenden Seitenteiles der Schiene (11) erfolgt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennz e i c h η e t, daß jede Schiene (11) bei ihrer Abwärtsbewegung durch den der Gehäusewandung benachbarten Teiles des Bewegungsweges der Förderkette mit ihrem einen Seitenteil durch die Innenwandung (8) des Gehäuses (6) abgestützt wii*d«

5* Verfahren zur automatischen Dampfbehandlung von Material in einem Gehäuse, bei dem mittels einer Aufnahmevorrichtung ein materialtragendes Tablett schrittweise eingeführt wird und das Material anschließend mit Daffipf behandelt wird tinei danach aus dem Gehäuse wieder abgegeben wird _f da düf ch

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gekennzeichnet, daß der Gehäuseeingang nur während einer Zeitspanne geöffnet wird, während der das Material mit hoher Geschwindigkeit eingegeben wird und daß der Dampfbehandlungsvorgang des Materials in einer hinreichend langen Zeitspanne erfolgt und daß der Ausgang des Gehäuses nur während der Zeitspanne geöffnet wird, während der das Material mit hoher Geschwindigkeit abgegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekenn zeichnet, daß während des Darapfbehandlungsvorganges die das zu behandelnde Material tragenden Tabletts aufwärtsbewegt werden und das Gehäuse während des größten Teiles der Dampfbehandlungszeitspannö geschlossen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dampfbehandlung IH Dtapf erfolgt, der am unteren Teil des Gehäuses zugeführt wird.

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