DE2729094A1

DE2729094A1 - Einrichtung zur gewinnung von festen, kornfoermigen teilchen aus loesungen oder suspensionen von nahrungsstoffen

Info

Publication number: DE2729094A1
Application number: DE19772729094
Authority: DE
Inventors: Rodriges Sesar Gonsales; Vladimir Vanovitsch Misjurev; Sergei Vasilievitsch Rogoschin; Jury Feodosievitsc Yaroschenko
Original assignee: INST ELEMENTOORGANICHESKIKH SO; INSTITUT ELEMENTOORGANITSCHESKICH SOEDINENIJ AKADEMII NAUK SSSR; VNI EX K I PRODOVOLST; VSESOJUZNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I EKSPERIMENTALNO-KONSTRUKTORSKYJ INSTITUT PRODOVOLSTVENNOGO MASCHINOSTROENIJA
Current assignee: INST ELEMENTOORGANICHESKIKH SO; INSTITUT ELEMENTOORGANITSCHESKICH SOEDINENIJ AKADEMII NAUK SSSR; VNI EX K I PRODOVOLST; VSESOJUZNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I EKSPERIMENTALNO-KONSTRUKTORSKYJ INSTITUT PRODOVOLSTVENNOGO MASCHINOSTROENIJA
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1978-01-12
Also published as: JPS5611428B2; US4143591A; JPS5326374A; DE2729094C3; CH628523A5; SE7707208L; CA1088370A; DE2729094B2; SE433161B; FR2356381B1; FR2356381A1; SU921501A1; GB1565723A

Description

HOFFMANN · I3ITI.1S & PARTNER ^'^^u;34

rATENTANWMTE DR. ING. E. HOFFMAN N · DIPl.-ING. V/. E ITlE · DR. RER. N AT. K. HOFFMAN N · DIPl.-ING. W. IE H N D-BOOO MÖNCHEN 61 · AR AB E LLASTRASS F. 4 (STCRNHAUS) · TElE FON (089) 911087 - TElEX 05-29619 (PATHE)

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1. Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky i Experimentalno-Konstruktorsky Institut Prodovolstvennogo Mashinostroenia (VNIEKIPRODMASH), Moskau / UdSSR

2. Institut Elenientoorganicheskikh Soedineny Akademii Nauk SSSR, Moskau / UdSSR

Einrichtung zur Gewinnung von festen, kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Gewinnung von festen, kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung soll insbesondere bei der Erzeugung von körnigen Nahrungsmitteln, beispielsweise von Fischlaich, angewendet werden.

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Es sind Einrichtungen zur Gewinnung von kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen bekannt (US-PS 3 869 976), die eine beheizte Kammer zur Aufnahme der erwähnten Lösungen oder Suspensionen unter Druck umfassen, die Durchgangsöffnungen besitzt, die längs einer Kreislinie im Boden ausgebildet sind, und'an die innenseitig eine rotierende Scheibe angedrückt ist, die Durchgangsbohrungen aufweist, welche durch Drehen der Scheibe in Deckung mit den Öffnungen des Kammerbodens gebracht werden können. Unter der Kammer ist ein Behälter, zur Aufnahme einer Arbeitsflüssigkeit aufgestellt, durch die kornförmige Teilchen aus den Lösungen oder Suspensionen ausbildbar ist und die durch die Bodenöffnungen in den Behälter gelangt, der kühlbar ist und mit einer Rohrleitung für die Zuführun der Arbeitsflüssigkeit und für deren Abführung zusammen mit den kornförmigen Teilchen in Verbindung steht.

Bei den bekannten Einrichtungen ist der Behälter in Form eines oben offenen Gefäßes ausgeführt, das mit der sogenannten Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist. Die beheizte Kammer ist nit ihrem Boden in die Arbeitsflüssigkeit eingetaucht. Die im erwärmten Zustand befindlichen Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen werden in Form von einzelnen Tropfenansammlungen bzw. -trauben in die oberen Schichten der Arbeitsflüssigkeit durch die öffnungen im :.-Kammerboden durch Indeckungbringen dieser Öffnungen mit den Bohrungen in der Scheibe ausgepreßt. Die Tropfenansammlungen, die in die Arbeitsflüssigkeit gelangen, werden unter der Wirkung der Kräfte der Oberflächenspannung in Körner mit sphärischer Form umgewandelt. Der obere Teil des Behälters wird als Formungszone für die kernförmigen Teilchen bezeichnet. Der obere Teil der Kanter wird zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Temperatur in der Arbeitsflüssigkeit angewärmt, was zur Verminderung ihrer Zähigkeit beiträgt, wodurch das Absinken der kornförmigen Teilchen

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aus der Formungszone in die unteren Schichten der Arbeitsflüssigkeit beschleunigt wird. Die kornförmigen Teilchen sinken unter der Wirkung der Schwerkraft in den unteren Teil des Behälters ab, der einen Kühler besitzt, durch den ein Kühlmittel zur Abkühlung der Arbeitsflüssigkeit zirkuliert. Der untere Teil des Behälters wird Kühlzone genannt. In der Kühlzone gehen die Teilchen vom flüssigen in den festen Zustand aufgrund einer Gelbildung über, wonach sie von der kalten Arbeitsflüssigkeit durch eine Abflußleitung aus dem Behälter in eine Einrichtung zur Trennung der erhärteten kornförmigen Teilchen transportiert werden. Nach der Trennung der kornförmigen Teilchen wird die Arbeitsflüssigkeit durch eine Rohrleitung in die Kühlzone des Behälters zurückgeführt. Die Arbeitsflüssigkeit wird durch eine Pumpe zwangsläufig in Bewegung gebracht, die zwischen der erwähnten Einrichtung zur Trennung der kornförmigen Teilchen und dem Behälter installiert ist. Auf diese Weise wird eine Zirkulation der Arbeitsflüssigkeit erzeugt, aufgrund der der Austrag der gewonnenen kornförmigen Teilchen aus der Kühlzone des Behälters erfolgt. Hingegen findet die Bewegung der kornförmigen Teilchen aus der Formungszone des Behälters in dessen Kühlzone allein unter der Wirkung ihres Eigengewichtes statt. Aufgrund dessen haben die in der Nähe des Kammerbodens gebildeten kornförmigen Teilchen nicht die Zeit, sich schnell genug vom Boden zu entfernen, was auf die relativ hohe Viskosität der Arbeitsflüssigkeit zurückzuführen ist. Die nachfolgenden Tropf enansanunlungen, die in die Arbeitsflüssigkeit gelangen, stoßen mit einigen früher gebildeten und noch nicht erstarrten kornförmigen Teilchen zusammen und verbinden sich mit diesen. Infolgedessen bilden sich größere kornförmige Teilchen, die sich von der vorgegebenen Abmessung unterscheiden, was zur Erzeugung einer minderwertigen Produktion führt. Außerdem bedingt die Konstruktion der bekannten Einrichtung die Notwendigkeit der Anwärmung der Arbeitsflüssigkeit in der

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Formungszone der kornförmigen Teilchen. Bei fehlender Anwärmung der Arbeitsflüssigkeit in der Formungszone des Behälters kommt es zur Abkühlung des Kammerbodens und als Folge davon zum Erstarren der Lösungen oder Suspensionen in den Bodenöffnungen. Diese öffnungen werden verstopft, was die Arbeit der Einrichtung stört.

Beim Absinken der kornförmigen Teilchen aus der Formungszone des Behälters in die Kühlzone wird die auf eine vorgegebene Temperatur angewärmte Arbeitsflüssigkeit von diesen teilweise mitgenommen, wodurch die Temperaturführung in der Arbeitsflüssigkeit gestört wird und die Effektivität der Kühlung der kornförmigen Teilchen in der Kühlzone auf eine vorgegebene Temperatur zurückgeht. Dies führt ebenfalls zu einer Qualitätsminderung der kornförmigen Teilchen. Da außerdem die Ausbildung der kornförmigen Teilchen in der angewärmten Arbeitsflüssigkeit vor sich geht, ist eine teilweise Auflösung der Nahrungsstoffe der kornförmigen Teilchen in dieser Flüssigkeit festzustellen. . Dies mindert einerseits den Nährwert der kornförmigen Teilchen und führt andererseits zu irreversiblen Veränderungen und zu einem schnellen Unbrauchbarwerden den Arbeitsflüssigkeit. Zum Unbrauchbarwerden der Arbeitsflüssigkeit trägt auch deren Kontakt mit der Luft bei, da der Behälter seitens der Kammer offen ausgebildet ist.

Um eine zuverlässige Ausbildung der kornförmigen Teilchen in den bekannten Einrichtungen zu gewährleisten, muß der Behälter zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit ausreichend groß sein. So muß z.B. der Behälter bei einer Leistung von 2O kg kornförmigcr Teilchen in 1 Stunde 16O bis 2OO Liter Arbeitsflüssigkeit aufnehmen können. Meistens wird als Arbeitsflüssigkeit ein kostspieliges Pflanzenöl verwendet. Aus den oben dargelegten Gründen muß die Arbeitsflüssigkeit täglich gewechselt werden, was einen

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beträchtlichen Verbrauch des kostspieligen Öls und eine Senkung der Wirtschaftlichkeit der Einrichtung zur Folge hat. Eine Verringerung der Menge der Arbeitsflüssigkeit verschlechtert in der bekannten Einrichtung die Kühlungsbedingungen der kornförmigen Teilchen und führt außerdem zum Verschmelzen von aus den benachbarten öffnungen des Kammerbodens austretenden Tropfenansammlungen unter Bildung von der Größe nach ungleichmäßigen kornförmigen Teilchen. Dies ergibt den Ausstoß einer minderwertigen Produktion. Eine Vergrößerung der Menge der Arbeitsflüssigkeit im Behälter gestattet es nicht, deren gleichmäßige Kühlung zu erzielen, weshalb die kornförmigen Teilchen ungleichmäßig erhärten, was ebenfalls den Ausstoß einer minderwertigen Produktion zur Folge hat.

In der Anlaufzeit der Einrichtung werden nicht alle kornförmigen Teilchen zugleich aus dem Behälter durch die zirkulierende Arbeitsflüssigkeit ausgetragen, so daß ein Teil derselben in dem Behälter zurückbleibt und die Flüssigkeit der Formungszone sättigt. Dies erklärt sich durch eine ungeordnete spontane Bewegung der kornförmigen Teilchen aus der Formungszone in die Kühlzone. Infolge des beträchtlichen Behältervolumens ist die Zeit für eine Sättigung in der Phase der Inbetriebsetzung verhältnismäßig groß. Die Sättigungszeit beträgt z.B. für eine Einrichtung mit einer Leistung von 20 kg kornförmiger Teilchen pro 1 Stunde 2Ο-3Ο Minuten. Während dieser Zeit verändert sich die Menge der aus dem Behälter ausgetragenen kornförmigen Teilchen von Null bis auf eine vorgegebene Größe. Da die kornförmigen Teilchen in kontinuierlich arbeitenden Apparaten weiterbehandelt werden, die auf ihre Beschickung mit einer konstanten Teilchenmenge je Zeiteinheit ausgelegt sind, führt eine ungleichmäßige Zuführung von kornförmigen Teilchen zu diesen Apparaten in der Anlaufperiode der Einrichtung ebenfalls zum Ausstoß einer minderwertigen Produktion, die nicht benutzt werden kann.

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Ein ähnlicher Nachteil ist bei der Stillsetzung der bekannten Einrichtung zu beobachten. Nach Unterbrechen der Zuführung der Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen aus der Kammer in die Arbeitsflüssigkeit werden die kornförmigen Teilchen infolge des beträchtlichen Flüssigkeitsvolumens im Behälter durch die Arbeitsflüssigkeit noch für eine Dauer von 20 bis 3O Minuten in einer Menge ausgetragen, die sich von einer vorgegebenen Größe bis auf Null ändert. Dadurch ist bei der Gewinnung von kornförmigen Teilchen in der bekannten Einrichtung in der Periode ihrer Inbetrieb- und Stillsetzung eine unvollständige Ausnutzung der kornförmigen Teilchen zu verzeichnen, wobei die Teilchenverluste 1O % der Leistung der Einrichtung in einer Arbeitsschicht erreichen.

Ferner zirkuliert bei der bekannten Einrichtung die Arbeitsflüssigkeit nur in der Kühlzone des Behälters. Dieser Umstand bestimmt die selbständige Abführung der kornförmigen Teilchen aus der Formungszone in die Kühlzone allein unter der Wirkung der Schwerkräfte, waä die Leistungsfähigkeit der bekannten Einrichtung begrenzt. Eine Vergrößerung der Zufuhr von Tropfenansammlungen aus der Kammer in die Formungszone des Behälters führt zu deren Verschmelzung in dieser Zone und zur Bildung von der Größe nach ungleichmäßigen Körnern, überdies ist die Verweilzeit der kornförmigen Teilchen in der einen oder der anderen Zone des Behälters ungleich. Folglich ist ihr Kühlungs- und Erhärtungsgrad in der Arbeitsflüssigkeit ungleichmäßig, was gleichfalls zu einer Qualitätsminderung der gewonnen kornförmigen Teilchen führt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Gewinnung von kornförmigen Teilchen aus den Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen mit einem Behälter zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit zu schaffen, der es

ermöglicht, eine hinreichend hohe Qualität der gewonnenen korn-

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förmigen Teilchen sicherzustellen, den Verbrauch der Arbeitsflüssigkeit bedeutend zu vermindern und die Leistungsfähigkeit der Einrichtung unter gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Qualität der Produktion beträchtlich zu steigern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es, auf eine Erwärmung der Arbeitsflüssigkeit in der Formungszone zu verzichten und die Strömung der Arbeitsflüssigkeit für die zwangsläufige Abführung der kornförmigen Teilchen aus der Formungszone auszunutzen. Die zwangsläufige Abführung der kornförmigen Teilchen durch die kalte Arbeitsflüssigkeit, die jede der Düsen im Ringspalt gleichmäßig umströmt und jede Tropfenansammlung von den Düsen ablöst, verhindert ein Zusammenstoßen und Verschmelzen von nichterhärteten Teilchen. Die Führung der Körner in einem gesonderten Rohr des Wärmeaustauschers verhindert ferner ein Zusammenstoßen und Verschmelzen der von benachbarten Düsen ausgestoßenen kornförmigen Teilchen. Dies ermöglicht es, die Leistung der Einrichtung stark zu erhöhen.

Der zwangsläufige Transport der kornförmigen Teilchen in den Rohren des Wärmeaustauschers verbessert die Wärmeaustauschverhältnisse, wodurch es möglich wird, die Menge der Arbeitsflüssigkeit im Behälter bedeutend zu vermindern und zugleich eine gleichmäßige und gleichgroße Kühlung und Erhärtung aller kornförmiger Teilchen zu erzielen, wodurch eine hohe Qualität des hergestellten Produkts erreicht wird. Die nicht mehr nötige Anwärmung der Arbeitsflüssigkeit in der Formungszone des Behälters gestattet es, die kalte Arbeitsflüssigkeit unmittelbar dieser Zone zuzuleiten. Das Vorhandensein der wärmedämmenden Zwischenlage zwischen der beheizten Kammer und dem kalten Wärmeaustauscher bietet die Möglichkeit, eine verhältnismäßig niedrige Temperatur der Arbeits-

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flüssigkeit beizubehalten. Dies wiederum vermeidet eine teilweise Auflösung der Nahrungsstoffe in den kornförmigen Teilchen in der Arbeitsflüssigkeit, so daß die Teilchen ihren Nährwert behalten und verhindert ein Unbrauchbarwerden der Arbeitsflüssigkeit, wodurch deren mögliche Benutzungsdauer vergrößert wird, was eine Verringerung des Verbrauchs derselben herbeiführt.

Die Verminderung der Menge der Arbeitsflüssigkeit sowie der zwangsläufige Transport der kornförmigen Teilchen in den Rohren des Wärmeaustauschers schließen eine Sättigung des Behälters mit den kornförmigen Teilchen aus und gewährleisten den gleichmäßigen Austrag der kornförmigen Teilchen aus der Einrichtung während ihrer Inbetrieb- und Stillsetzung, wodurch eine vollständige Ausnutzung der gewonnenen kornförmigen Teilchen sichergestellt wird, was die Wirtschaftlichkeit der Einrichtung beträchtlich erhöht.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung sind die oberen Enden der Rohre des Wärmeaustauschers in einen gemeinsamen Flansch einmontiert, der an die wärmedämmende Zwischenlage unter Bildung eines Hohlraums angrenzt, durch den die Verbindung der Rohre untereinander und mit der Rohrleitung für die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit bewirkt ist.

Der Hohlraum gewährleistet eine gleichmäßige Zuführung der Arbeitsflüssigkeit zu den Rohren des Wärmeaustauschers und somit eine gleichmäßige Bewegungsgeschwindigkeit dieser Flüssigkeit in den Rohren. Außerdem gewährleistet das gleichmäßige und gleichschnelle Umströmen der Düsen durch die Arbeitsflüssigkeit in den Spalten einen laminaren Bewegungszustand der Arbeitsflüssigkeit in den Rohren, was es gestattet, von den Düsen mit einer hohen Geschwindigkeit die sich bildenden korn-

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förmigen Teilchen abzuführen, nachdem ein Zusammenstoßen und Zusammenkleben verhindert sowie eine gleichmäßige Korngröße und -form sichergestellt sind. Dies trägt ebenfalls zu einer beträchtlichen Steigerung der Leistungsfähigkeit der Einrichtung bei.

Ausbildungsmöglichkeiten des Hohlraums ergeben sich aus den diesbezüglichen Ansprüchen.

Es ist zweckmäßig, daß die Rohre des Wärmeaustauschers in einem Gehäuse untergebracht sind, das zur Zirkulation eines Kühlmittels eingerichtet ist. Diese Lösung gewährleistet eine konstante vorgegebene Temperatur der Arbeitsflüssigkeit, die in den Rohren des Wärmeaustauscher zirkuliert. Diese Temperatur ist zur Gelbildung in den kornförmigen Teilchen notwendig.

Nachstehend wird eine mögliche Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Gewinnung von kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen, im Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Form der Düse und des oberen Endes des Rohrs des Wärmeaustauschers,

Fig. 3 eine Ausführungsvariante des Hohlraums der Einrichtung gemäß Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Hohlraums der Einrichtung von Fig. 1 im vergrößerten Maßstab.

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Die Einrichtung zur Gewinnung von kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen besitzt eine beheizte Kammer 1 (Fig. 1) zur Aufnahme der Lösungen oder Suspensionen unter Druck. Die Kammer 1 hat eine zylindrische Form und ist vertikal angeordnet. An der oberen Stirnseite weist die Kammer 1 einen Deckel 2 mit einem Stutzen 3 für die Zuführung der Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen in die Kammer 1 unter Druck auf. Im Gehäuse der Kammer 1 ist ein ringförmiger Hohlraum 4 (wie in Fig. 1 gezeigt) zur Aufnahme eines Wärmeträgers vorhanden. Die untere Stirnseite der Kammer 1 dient als Boden 5. Im Boden 5 sind Durchgangsöffnungen 6 zum Austritt der Lösung oder Suspension von Nahrungsstoffen aus der Kammer 1 ausgebildet. Die Öffnungen 6 sind längs einer konzentrischen Kreislinie in einem gleichen Abstand voneinander angebracht. Innerhalb der Kammer 1 ist eine rotierende Scheibe 7 angeordnet, die mit ihrer einen Stirnfläche dicht am Boden 5 der Kammer anliegt. Auf der Scheibe 7 ist eine Welle 8 befestigt, die mit einem außerhalb der Kammer 1 befindlichen Antrieb 9 verbunden ist. Der Antrieb 9 kann eine beliebige Konstruktion haben. Auf die Welle 8 ist eine Druckfeder 10 aufgesetzt, die sich zwischen dem Deckel 2 und der Scheibe 7 befindet und diese an den Boden 5 der Kammer 1 andrückt. Die zugeordneten Flächen der Scheibe 7 und des Bodens 5 sind plan ausgebildet, können jedoch auch eine andere Form, z.B. eine sphärische oder kegelige Ausbildung haben. Die Scheibe 7 liegt so dicht am Boden 5 an, so daß ein Eintritt von Lösung oder Suspension zwischen Scheibe 7 und Boden 5 ausgeschlossen ist. In der Scheibe 7 sind Durchgangsbohrungen 11 ausgebildet, die längs einer konzentrischen Kreislinie so angebracht sind, daß diese während des Drehens'der Scheibe 7 mit den Öffnungen 6 des Bodens 5 zur Deckung gelangen können. Unter der Kammer 1 ist ein Behälter zur Aufnahme einer sogenannten Arbeitsflüssigkeit aufgestellt, die geeignet ist, kornförmige Teilchen aus der Lösung oder Suspension

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zu formen. Dieser Behälter ist in Form eines Rohrwärmeaustauschers 12 ausgebildet und grenzt an den Boden 5 der Kammer 1 über eine wärmedämmende Zwischenlage 13 an.

Der Wärmeaustauscher 12 besitzt ein Gehäuse 14, in dem Rohre vertikal angeordnet sind. Die Anzahl der Rohre 15 entspricht der Anzahl der öffnungen 6 des Bodens 5. Das Gehäuse 14 des Wärmeaustauschers 12 hat die Form eines vertikal angeordneten Zylinders, der an den Stirnseiten hermetisch verschlossen ist. Das Gehäuse 14 ist zur Zirkulation eines Kühlmittels eingerichtet. Dazu sind in der zylindrischen Wand des Gehäuses 14 in der Nähe der Stirnseiten desselben je ein Stutzen 16 für die Zu- und Abführung des Kühlmittels unter Erzeugung einer Zirkulation im Gehäuse 14 vorgesehen. In der oberen Stirnwand des Gehäuses 14 sind Durchgangsöffnungen ausgebildet, durch welche die Rohre mit ihren oberen Enden hindurchgreifen. In der unteren Stirnwand des Gehäuses 14 sind gleichachsig zu den öffnungen der oberen Stirnwand Durchgangsöffnungen ausgebildet, in welche die Rohre mit ihren unteren Enden einmontiert sind.

An der Außenseite der unteren Stirnwand des Gehäuses 14 grenzt mit seinem oberen Rand ein Trichter 16a an, dessen Konus nach unten gerichtet ist (wie in Fig. 1 dargestellt) und eine Mittel-Öffnung aufweist. Auf diese Weise steht jedes Rohr 15 mit dem Hohlraum des Trichters 16a in Verbindung. An die untere Fläche der wärmedämmenden Zwischenlage 13 grenzt ein Flansch 17 an, der die Form einer Scheibe hat und zusammen mit der Zwischenlage 13 am Boden 5 starr befestigt ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. In dem Flansch 17 sind Durchgangsbohrungen ausgebildet, welche gleichachsig zu den öffnungen 6 des Bodens.5 der Kammer angebracht sind, in die die oberen Enden der Rohre 15 einmontiert sind.

In der wärmedämmenden Zwischenlage 13 sind an der dem Flansch 17 zugewandten Seite Düsen 18 mit durchgehenden Kanälen 19 ausgebildet, die die Rohre 15 mit den öffnungen 6 des Bodens 5 der

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Kammer 1 verbinden. Die Anzahl der Düsen 18 ist gleich der Anzahl der Rohre 15 des Wärmeaustauschers 12 und der öffnungen 6 des Bodens 5 der Kammer 1. Jede der Düsen 18 ist bezüglich des oberen Endes des zugeordneten Rohrs 15 unter Ausbildung eines Ringspalts 2O angeordnet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform besitzen die Düsen 18 und die oberen Enden der Rohre 15 eine kegelige Form, wie in Fig. 1,3 und 4 dargestellt, wobei die Spitzen der Kegel auf die unteren Enden der Rohre 15 des .Wärmeaustauschers 12 gerichtet sind. Die Ringspalte 20 zwischen den Düsen 18 und den oberen Enden der Rohre 15 besitzen eine kegelige Form.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besitzen die Düsen 18a, die wärmedammenden Zwischenlagen 13a und die oberen Enden der Rohre 15 eine zylindrische Form. Dabei haben die Ringspalte 20 ebenfalls eine zylindrische Form, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Zwischen der wärmedämmenden Zwischenlage 13 bzw. 13a und dem Flansch 17 ist ein Hohlraum 21 zur Verbindung der Rohre 15 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist der Hohlraum 21 durch eine zylindrische Ausnehmung 22 gebildet, die im Flansch 17 auf der der wärmedämmenden Zwischenlage 13 bzw. 13a zugewandten Seite ausgeführt ist, wie dies Fig. 1 und 2 zeigen. Hierbei ist die Ausnehmung 22 derart ausgebildet, daß die Bohrungen des Flansches 17, in welche die oberen Enden der Rohre 15 einmontiert sind, in den Hohlraum 21 münden, wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Tiefe der Ausnehmung 22 ist etwas kleiner als die Höhe der Düsen 18 und 18a.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Hohlraum 21 durch eine zylindrische Ausnehmung 23 (Fig. 3) gebildet, die in der

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wärmedämmenden Zwischenlage 13 an der dem Flansch 17 zugewandten Seite ausgeführt ist. Die Ausnehmung 23 besitzt einen derartigen Durchmesser, daß die Düsen 18 in dieser Ausnehmung 23 mit einem gewissen Spalt zwischen ihnen und den Wänden der Ausnehmung 23 angeordnet sind. Die Höhe der Ausnehmung 23 ist etwas kleiner aus die Höhe der Düsen 18.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hohlraum 21 zum Teil durch die Ausnehmung 22 und zum Teil durch die Ausnehmung

23 gebildet, wie dies Fig. 4 zeigt. Die Höhe des Hohlraums 21 ist ebenfalls etwas kleiner als die Höhe der Düsen 18.

Der Flansch 17 weist eine Mittenbohrung auf, in der eine Rohrleitung 24 (Fig. 1) für die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit aus dem Wärmeaustauscher 12 in dem Hohlraum 21 befestigt ist. Diese Rohrleitung 24 verbindet den Hohlraum 21 und die Spalte 20 mit den Rohren 15.

Die Einrichtung weist ferner eine Rohrleitung 25 für die Abführung der Flüssigkeit zusammen mit den gewonnenen kornförmigen Teilchen aus dem Wärmeaustauscher 12 auf. Die Rohrleitung 25 ist mit ihrem einen Ende in die Mittelöffnung des Trichters 16a eingebaut und verbindet den Wärmeaustauscher 12 mit einer Einrichtung 26 zur Trennung der gewonnenen kornförmigen Teilchen von der Arbeitsflüssigkeit. Diese Einrichtung 26 steht mit der Rohrleitung

24 für die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit zum Wärmeaustauscher 12 in Verbindung. In die Rohrleitung 24 ist eine Pumpe 27 zur Bewegung der Arbeitsflüssigkeit und zur Gewährleistung ihrer Zirkulation in dem geschlossenen System eingebaut, das durch die Rohrleitung 24, den Wärmeaustauscher 12, die Rohrleitung 25 und die Einrichtung 26 gebildet ist. Die Pumpe 27 kann eine beliebige Konstruktion haben.

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Die Einrichtung, zur Gewinnung von kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen arbeitet wie folgt.

Der Wärmeaustauscher 12 mit den Rohrleitungen 24 und 25 sowie die Einrichtung 26 werden mit der Arbeitsflüssigkeit gefüllt. Als Arbeitsflüssigkeit kann Pflanzen- oder Mineralöl, z.B. Sonnenblumenöl, Maisöl oder medizinisches Vaselinöl, verwendet werden.

Dem Gehäuse 14 des Wärmeaustauschers 12 wird ein Kühlmittel zugeführt, um damit die Arbeitsflüssigkeit auf eine vorgegebene Temperatur zu kühlen. In den Hohlraum 4 der Kammer 1 wird ein Wärmeträger eingeleitet, und damit die Kanuner 1 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Der erwärmten Kammer 1 wird durch den Stutzen 3 eine vorgewärmte Lösung oder Suspension von Nahrungsstoffen unter Druck zugeführt. Der Antrieb 9 wird eingeschaltet, welcher es gestattet, die Drehzahl der Welle 8 stufenlos zu ändern. Die Scheibe 7 wird auf eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit eingestellt. Sobald eine der Bohrungen 11 der Scheibe 7 mit einer der Öffnungen 6 des Bodens 5 zur Deckung gelangt, tritt eine bestimmte Menge der Lösung oder Suspension von Nahrungsstoffen in diese öffnung 6 und den Kanal der Düse 18 (Pig. 1) oder 18a (Fig. 2) ein. Unter der Druckwirkung in der Kammeri wird diese Lösungs- oder Suspensionsmenge in das entsprechende Rohr 15 gepreßt, das mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist. Die Lösung oder Suspension von Nahrungsstoffen kann solange aus der Kammer 1 in die erwähnten öffnungen 6 und die Kanäle 19 eintreten, wie die entsprechende Bohrung 11 der Scheibe 7 mit der öffnung 6 des Bodens 5 fluchtet. Sobald die diesbezügliche Öffnung 6 durch die rotierende Scheibe 7 überdeckt ist, wird die Lösungsmittelabgabe unterbrochen. Der den Kanal 19 der Düse 18 oder 18a füllende Teil der Lösung oder Suspension wird in Form einer Tropfenansammlung 28 in die Arbeitsflüssigkeit eingegeben. Durch den Strom der zirkulierenden Arbeitsflüssigkeit,

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die die Düse 18 bzw. 18a im Ringspalt 20 umströmt, wird die Tropfenansammlung 28 von der Düse 18 bzw. 18a abgelöst und nimmt unter der Wirkung der Kräfte der Oberflächenspannung die Form einer Kugel an. Die Tropfenansammlung 28 wird durch die Arbeitsflüssigkeit durch das Rohr 15 in Richtung auf dessen unteres Ende bewegt. Aufgrund dieser Bewegung kühlt sich die Tropfenansammlung 28 ab und erhärtet infolge einer Gelbildung wodurch ein Korn entsteht.

In den anderen Rohren erfolgt die Bildung der kornförmigen Teilchen in gleicher Weise.

Die gewonnenen kornförmigen Teilchen gelangen aus den Rohren 15 in den Trichter 16a, woraus sie durch die Arbeitsflüsssigkeit durch die Rohrleitung 25 zur Einrichtung 26 transportiert werden. In dieser Einrichtung 26 erfolgt die Trennung der gewonnenen kornförmigen Teilchen von der Arbeitsflüssigkeit. Die gewonnenen kornförmigen Teilchen gelangen zur Weiterbehandlung, während die Arbeitsflüssigkeit durch die Rohrleitung 24 in den Hohlraum 21 und durch die Spalte 20 in die Rohre 15 zurückkehrt. Die Gewinnung der kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen erfolgt kontinuierlich. Nach Vollendung eines Zyklus wird die Zuführung der Lösung oder Suspension zur Kammer 1 unterbrochen, der Antrieb 9 ausgeschaltet und die Scheibe 7 stillgesetzt. Die gewonnenen kornförmigen Teilchen werden durch die Arbeitsflüssigkeit aus den Rohren 15 des Wärmeaustauschers 12 und dem Trichter 16a in die Einrichtung 26 transportiert, wo sie von der Arbeitsflüssigkeit getrennt werden. Dann gießt man die Arbeltsflüssigkeit ab, schaltet die Pumpe 27 aus und führt die Reinigung der Ein richtung durch.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Einrichtung zur Gewinnung von festen, kornförmigen Teilchen aus Lösungen oder Suspensionen von Nahrungsstoffen, die eine beheizte Kammer zur Aufnahme der Lösungen oder Suspensionen unter Druck umfaßt, die Durchgangsöffnungen besitzt, die längs einer Kreislinie im Kammerbcden ausgebildet sind, und an die innenseitig eine rotierende Scheibe angedrückt ist, die Durchgangsbohrungen aufweist, die aufgrund eines Drehens der Scheibe mit den Öffnungen des Bodens der Kammer in Deckung bringbar sind und unter denen ein Behälter zur Aufnahme einer Arbeitsflüssigkeit aufgestellt ist, die der Ausbildung der kornförmigen Teilchen aus den Lösungen oder Suspensionen dient, und die durch die Bodenöffnungen in den Behälter gelangt, der kühlbar ist und mit einer Rohrleitung für die Zuführung der Arbeits flüssigkeit und für die Abführung derselben zusammen mit den au gebildeten kornförmigen Teilchen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter an den Boden (5) der Kammer (1) über eine wärmedämmende Zwischenlage (13 oder 13a) angrenzt und durch einen Rohrwärmeaustauscher (12) gebildet ist, bei dem die oberen Enden der Rohre (15) gleichachsig mit den Öffnungen (6) des Bodens (5) angeordnet sind, wobei in der wärmedämmenden Zwischenlage (13 oder 13a) gleichachsig mit den öffnungen(6) des Bodens (5) diese Öffnungen (6) mit den Rohren (15) des Wärmeaustauschers (12) verbindende Düsen (18 oder 18a) ausgebildet sind, die jeweils im oberen Ende des zugeordneten Rohrs (15) unter Ausbildung eines Ringspalts (20) zur Verbindung dieser Rohre (15) untereinander und mit der Rohrleitung (24) für die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit angeordnet sind und deren Anzahl der Anzahl der Rohre (15) des Wärmeaustauschers (12) und der Öffnungen (6) des Bodens (5) entspricht.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Enden der Rohre (15) des Wärmeaustauschers (12) in einen gemeinsamen Flansch

(17) einmontiert sind, der an die wärmedämmende Zwischenlage (13 oder 13a) unter Bildung eines Hohlraumes (21) angrenzt, durch den die Verbindung der Rohre (15) untereinander und mit der Rohrleitung (24) für die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit bewirkt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (21) durch eine im Flansch (17) ausgeführte Ausnehmung (22) gebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (21) durch eine in der wärmedämmenden Zwischenlage (13 oder 13a) ausgeführte Ausnehmung (23) gebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (21) zum Teil durch eine im Flansch (17) ausgeführte Ausnehmung (22) und zum Teil 'durch eine in der wärmedämmenden Zwischenlage (13 oder 13a) ausgeführte Ausnehmung (23) gebildet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (18) und die oberen Enden der Rohre (15) des Wärmeaustauschers (12) eine kegelige Form mit einer zu den unteren Enden der Rohre (15) weisenden Kegelspitze haben.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (18a) und die oberen Enden der Rohre

(15) des Wärmeaustauschers (12) eine zylindrische Form besitzen

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B, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Rohre (15) des Wärmeaustauschers (12) in einem Gehäuse (14) untergebracht sind, das zur Zirkulation eines Kühlmittels eingerichtet ist.

709Ü82/085B