DE2508164C3 - Vorrichtung zum Behandeln und Sterilisieren von teilchenförmigen! Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln und Sterilisieren von teilchenförmigen! Gut bestehend aus einem Behandlungsbehälter, der mittels hohler WeUenstummel um eine etwa horizontale Achse in einem Gestell drehbar gelagert ist und — bezogen auf die Drehachse — unrunde Umrißgestalt zur Erzeugung einer taumelartigen Bewegung des eingefüllten Materials aufweist aus einer verschließbaren Füllöffnung am Umfang des Behälters und aus einer durch einen hohlen Weilenstummel geführten Leitung zur Zuführung eines Sterilisationsmittels.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt (vgl. »Food Engineering«. April 1972. S. 141). Die bekannte Vorrichtung kann zum Blanchieren, Kochen, Abkühlen, Mischen und Konzentrieren verschiedenster Lebensmittel eingesetzt werden. Der Behandlungsbehälter besteht aus einem doppelkonischen und mit einem Mantel versehenen Kessel und kann mit variabler Drehzahl mittels hohler WeUenstummel um eine horizontale Achse in einem Gestell angetrieben werden. Am Umfang des Behandlungsbehälters ist eine großflächige, verschließbare Füllöffnung vorgesehen. Dieser liegt diametral gegenüber eine kleinere Einlaß- und Auslaßöffnung für Flüssigkeiten. Ein durch einen hohlen WeUenstummel geführtes Rohr dient zum Zuführen von Dampf oder anderen Zutaten oder zum Erzeugen eines Unterdruckes. Ober den anderen hohlen WeUenstummel wird der Behältermantel mit einem Heizmittel beschickt
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese bekannte

ίο Vorrichtung so weiterzubilden, daß ohne Eingriff von außen und damit auch ohne die Notwendigkeit, den Behälter zu öffnen, der behandelte und sterilisierte Inhalt ohne die Gefahr einer Aufhebung des Sterilisierungszustandes zuverlässig zu einer Weiterbehand-

n lungseinrichtung abgeführt werden kann. Dabei ist es für hohe Ansprüche zusätzlich notwendig, daß nicht nur der Behälter, sondern auch die zugehörige Abführleitung häufig und zuverlässig gereinigt und sterilisiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß im Abstand von der Drehachse am Behälterumfang ein AüsiaSveniii und ein von dem Auslaßventil ausgehender Airführkanal für das behandelte und sterilisierte Gut vorgesehen sind, daß der Abführkanal durch einen der hohlen WeUenstummel zu einer rotierenden, aseptischen Dichtung nach außen reicht und daß an die Abströmseite des Auslaßventils über ein Ventil eine Speiseleitung für ein Sterilisationsmedium angeschlossen ist die über einen der hohlen Wellenstummel nach außen geführt ist Durch diese Ausbildung kann das Gut im sterilisierten Zustand ohne äußeren Eingriff aus dem Behälter abgeführt werden. Während des Betriebes, d h. während einer Sterilisationsperiode, bei der der Behandlungsbehälter rotiert können die zur Abführleitung gehörenden Teile, wie die Abströmseite des Auslaßventils, der daran angeschlossene Abführkanal und die aseptische Dichtung, gereinigt und erneut sterilisiert werden. Das Reinigen und Sterilisieren dieser Teile erfordert somit keinen zusätzlichen Zeitaufwand Vielmehr kann nach Beendigung er Behandlungsvorganges das Auslaßventil und der Abführkanal im bereits sterilisierten Zustand unmittelbar zur Abführung des Gutes aus dem Behandlungsbehälter eingesetzt werden. Die Abführung des sterilisierten Gutes ebenso wie die Zuführung des Sterilisationsmittels, aber auch die Zuführung weiterer Fluide können somit ohne äußeren Eingriff erfolgen, so daß die Sterilisationsbehandlung wesentlich zuverlässiger und sicherer durchführbar ist als bei bekannten Vorrichtungen.

Die Unteransprüche beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch. Vorteilhafterweise ist mit der Zuführungsleitung für das Sterilisationsmittel eine Entlüftungs-. FKissigkeitsableit- und/oder Behälterreinigungsleitung durch den gleichen Wellenstummel parallel zur Drehachse in den Behälter geführt, welche im Behälterinneren von der Drehachse des Behälters um etwa 90° weggebogen, um eine zur Drehachse parallele Achse mit einer Trommel einstellbar angeordnet und außerhalb des Behälters mit einem biologischen Luftfilter, einem Vorratsbehälter für Reinigungsflüssigkeit und/oder einem Vorratsbehälter für die Behandlungsflüssigkeit verbindbar ist Hierdurch wird in besonders einfacher Weise die Zuführung und Abführung von verschiedenen Behandlungsfluiden in

f>5 völlig aseptischer Weise und ohne jeden Eingriff von außen gewährleistet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher

erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer bevorzugten Aiisfübnragsform der Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig.2 im Ausschnitt eine teilweise aufgeschnittene Stirnansicht mit Blick in Richtung der Drehachse der Vorrichtung nach F i g. 1, wobei der Behandlungsbehälter in einer anderen Stellung als in Fig. 1 wiedergegeben ist

Auf der Oberseite 11 eines Gestells 12 sind zwei Lagerböcke 13 für die Lagerung des Behandlungsbehälters 14 montiert Der Behandlungsbehälter weist zwei konische Abschnitte 15 und 16 mit einem Konuswinkel von 90° auf, deren Basis durch einen zylindrischen Mittelabschnitt 17 miteinander verbunden ist Der Behandlungsbehälter weist zwei hohle Wellenstummel 18 und 19 auf, die in den Lagerböcken 13 so gelagert sind, daß der Behandlungsbehälter 14 um eine horizontale Achse rotieren kann, die diametral durch den zylindrischen Abschnitt 17 reicht Der Antrieb erfolgt fiber ein Antriebsritzel 21. Jeder hohle Weüensiuniniei IS und 13 weist eine Vertcileranordnung 22 auf, mit deren Hilfe Leitungen für UJt, Wasser, Dampf sowie für elektrische Energie an den rotierenden Behandlungsbehälter 14 angeschlossen werden können. Der Behandlungsbehälter weist einen Mantel 23 auf, dem nach Bedarf Dampf oder Kühlwasser über Leitungen 23a, 236 zugeführt werden kann.

Die Drehdichtungen, die mit dem teilchenförmigen Gut in Berührung kommen können, werden durch ein Sterilisationsmedium, wie Dampf, bestrichen. Dieses wird durch Leitungen 42 an die betreffenden Einrichtungen, z. B. auch an die Dichtungen von Ventilstößeln od. dgL, herangeführt

An der Spitze des konischen Abschnittes 15 ist eine durch Verschluß 24 verschließbare Füllöffnung vorgesehen. Im Bereich der Spitze des konischen Abschnittes 16 ist ein pneumatisch betätigbares Auslaßventil 25 angeordnet Von diesem geht ein Abführkanal 26 aus, der mit dem Behälter verbunden und durch den hohlen Wellenstur..mel 18 zu einer rotierenden, aseptischen Dichtung 43 geführt ist An diese schließt eine stationäre Leitung an, die zu einem aseptischen Vorratstank oder einer aseptischen Verpackungseinrichtung geführt ist Die stromabwärts liegenden Bereiche des Auslaßventils 35 und des Abführkanals 26 werden mittels eines Mediums sterilisiert, das über ein Ventil 29 und eine Speissleitung 4t zugeleitet wird. Der Abführkanal 26 kann bedarfsweise auci. innerhalb des Manuls 23 entlanggeführt werden. Das Auslaßventil 25 und das Ventil 29 werden durch «;ine pneumatische Einrichtung 28 gesteuert

An den. hohlen Wellenstummel 19 sind gegenüber dem Behälter stationäre Elemente angeordnet Hierzu gehören eine Zuführungsleitung 31 für das Sterilisationsmittel. eine Entlüftungs-, Flüssigkeitsableh- und/ oder Behälterreinigungsleitung 32 sowie ein Temperaturfühler 33. Die Zuführungsleitung 3t für das Sterilisationsmittel erstreckt sich von der Drehachse aus in den Kopfraum des Behälters 14. Das freie Ende 34 ist abgebogen, um ein Abtropfen oder ein langsames Abfließen entlang der Außenseite zu verhindern. Die Zuführungsleitung 31 ist außerhalb des Behälters mit einer Dampf- oder anderen Fluidquellen 45 bzw. 46 verbunden.

Eine Entlüftungs-, Flüssigkeitsableit- und/oder Behälterreinigungsleitung 32 ist mit der Zuführungsleitung 31 durch den gleichen '/Vellenstummel 19 parallel zur Drehachse in dem Behälter geführt Im Behälterinneren ist sie von der Drehachse des Behälters um etwa 90° weggebogen. Außerhalb des Behälters ist die Leitung 32 mit einem biologischen Luftfilter 48, einem Vorratsbehälter für Reinigungsflüssigkeit und/oder einem Vorratsbehälter 49 für die Bebandlungsflüssigkeit verbindbar. Das innere Ende der Leitung 32 ist mit einem glockenförmigen Filter 35 versehen. Außerdem ist die Leitung 32 um eine zur Drehachse parallele Achse mit HiUe einer Trommel 47 aus der Stellung nach F i g. 1 in die Stellung nach F i g. 2 zu verstellen. Der glockenförmige Filter 35 kann gegen einen Sprühkopf oder eine„ Düseneinrichtung ausgetauscht werden.

Bei den weiteren Fluidquellen für die Zuführungsleitung 31 kann es sich um eine Quelle für sterilisierte Luft oder andere sterilisierte Gase oder Gasmischungen handeln. Auch kann eine Anschlußeinrichtung zum Zuführen von Zusatzflüssigkeiten vorgesehen werden, die mit dem Gut gemischt werden sollen.

Die Leitung 32 kann in der Stellung nach F i g. 2 auch zum Abführen der Hauptmenge ·.' f in dem Behandiurigsbehäuer 14 befindlichen Fl&uif-keit zu einem Vorratsbehälter 49 herangezogen werden.

Die Sterilisationszeit kann durch Integrieren der Sterilisationstemperatur über die Zeit automatisch kontrolliert werden.

Die Vorrichtung kann zur Sterilisation sowie zur Nachsterilisationsbehandlung verwendet werden. Dabei kann z. B. eine Soße, die über die Zuführungsleitung 31 zugeführt wird, in das Gut eingemisch: werden. Vor der Abführung der Feststoffe des Gutes im gemischten oder ungemischten Zustand über das Auslaßventil 25 müssen die auf der Abströmseite dieses Auslaßventils liegenden Abschnitte sowie der Abführkanal 26 sterilisiert werden. Zu diesem Zweck kann Sterilisationsdampf über das Ventil 29 und die Speiseleitung 41 zugeführt werden. Das Sterilisieren des Auslaßventils 25 und des Abführkanals 26 kann erfolgen, während der Behandlungsbehälter 14 zur Sterilisationsbehandlung de5 Gutes rotiert Für das Entleeren des Behandlungsbehälters wird dieser in der Stellung nach F i g. 1 zum Stillstand gebracht in der die Spitze des konischen Abschnittes 16 unterhalb der horizontalen Drehachse liegt Durch die Zuführungsleitung 31 kann sterilisierte Luft unter Druck zugeführt werden, um das Gut durch den Abführkanal 26 und durch den Wellenstummel 18, z. B. in einen sterilen Vorratsbehälter, abzuführen

Bei einer praktischen Ausführungsform kann der Behandlungsbehälter 14 einen inneren Durchmesser von etwa 1.80 bis 2,00 m besitzen. Ein solcher Behälter ist in der Lage, eine Gutcharge von 1,500 kg aufzunehmen. Die Drehzahl kann zwischen 3 und 10 U/min liegen. Der Drehantrieb kann auch intermittierend erfolgen, z. B. eine Umdrehung mit einer Drehgeschwindigkeit von 5 U/min jeweils nach Ablauf einer Minute.

In der Stellung nach F t g. 1 weist der Sprühkopf oder der Filter der L eitung 32 einen Abstand zur Behälterwand auf. In der nach unten gerichteten Stellung gemäß Fig.2 befindet sich dagegen der Filter 35 der Behälterwand so nahe wie möglich, so daß ein Maximum an Flüssigkeit aus dem Behälter abgezogen werden kann. Mit Hilfe der Trommel 47 kann der Abstand eines an der Leitung 32 angebrachten Sprühkopfes von der Behälterwand, die gereinigt werden soll, in der gewünschten Weise eingestellt werden.

Um ein teilchenförmiges Lebensmittelprodukt zu

sterilisieren, welches beispielsweise Teilchen von ähnlicher Größe enthält, z. B. etwa 2 cm dicke Fleischwürfel sowie Gemüse in einer Soße, werden folgende Schritte ausgeführt:

Es werden zunächst die Teilchen in den Behandlungsbehälter mit Wasser oder anderer Flüssigkeit, die beispielsweise von einer vorhergehenden Charge abgezogen worden ist, eingefüllt Darauf läßt man den Behälter kontinuierlich oder intermittierend rotieren. Durch die Zuführungsleitung 31 wird Dampf eingeführt Durch die aufrecht eingestellte Leitung 32 wird der obere Ablauf abgeführt, bis die Temperatur der Teilchen und der im Kopfbereich des Behälters befindlichen Flüssigkeit den gewünschten Wert erreicht hat Diese Temperatur hält man dann über die erforderliche Kochzeit aufrecht Danach schaltet man die Dampfzufuhr ab. Der Dampf wird durch unter Druck stehende sterile Luft ersetzt und das Gut abgekühlt, indem man Wasser durch den Kühlmantel ieiiei, bis das Gut die gewünschte Temperatur erreicht hat Danach unterbricht man den rotierenden Antrieb des Behälters, schwenkt die Leitung 32 nach unten und führt die Kochflüssigkeit mit Hilfe von Luftdruck im Kopfraum des Behälters ab. Darauf wird die Leitung 32 in die aufrechte Stellung nach Fig.] geschwenkt und sterile Soße durch die Zuführungsleitung 31 zugeleitet Die Soße kann in bekannter Weise vorbehandelt und in einem sterilen Behälter bis zur Verwendung aufbewahrt sein. Zur Konstanthaltung des Druckes wird gleichzeitig durch die Leitung 32 Luft abgeleitet Danach wird die Rotationsbewegung des Behandlungsbehälters wieder aufgenommen und der Inhalt gemischt Anschließend wird der Behälter in der Stellung nach F i g. 1 zum Stillstand gebracht, in der das Auslaßventil nach unten weist. Dieses wird geöffnet und das behandelte Gut durch den Abführkanal 26 pneumatisch in einen Behälter abgeführt Nach Schließen des Auslaßventils 25 kann die Füllöffnung geöffnet und der Zyklus neu eingeleitet werden. Statt über ein Ritzel 21 kann der Antrieb auch über einen Kettentrieb erfolgen.

Der zylindrische Äbschniit des Benandhingsbehäiters 14 kann auch durch einen im Umriß einer Teilkugelfläche entsprechenden Abschnitt ersetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Behandeln und Sterilisieren von teilchenförmigen! Gut, bestehend aus einem Behandlungsbehälter, der mittels hohler Wellenstummel um eine etwa horizontale Achse in einem Gestell drehbar gelagert ist und — bezogen auf die Drehachse — unrunde Umrißgestalt zur Erzeugung einer taumelartigen Bewegung des eingefüllten Materials aufweist, aus einer verschließbaren Füllöffnung am Umfang des Behälters und aus einer durch einen hohlen WeUenstummel geführten Leitung zur Zuführung eines Sterilisationsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Drehachse am Behälterumfang ein Auslaßventil (25) und ein von dem Auslaßventil ausgehender Abführkanal (26) für das behandelte und sterilisierte Gut vorgesehen sind, daß der Abführkanal durch einen der hohlen WeUenstummel (18,19) zu einer rotierenden aseptischen Dichtung (43) nach außen rejtjit und daß an die Abströmseite des Ausiaßveniils (25) über ein Ventil (2S) eine Speiseleitung (41) für ein Sterilisationsmedium angeschlossen ist, die über einen der hohlen Wellenstummel (18,19) nach außen geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (41) durch den gleichen hohlen WeUenstummel wie der Abführkanal (26) geführt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Zuführungsleitung (31) für das Ster"^:sationsmittel eine Entlüftungs-, Flüssigkeitsableit- und/oder Behälterreinigungsleitung (32) durch den gleichen WeUenstummel (19) parallel zur Drehachse in den Behälter geführt ist weiche im Behälterinneren von der Drehachse des Behälters um etwa 90° weggebogen, um eine zur Drehachse parallele Achse mit einer Trommel (47) einstellbar angeordnet ist und außerhalb des Behälters mit einem biologischen Luftfilter (48), einem Vorratsbehälter für Reinigungsflüssigkeit und/oder einem Vorratsbehälter (49) für die Behandlungsflüssigkeit verbindbar ist.