DE3150896A1

DE3150896A1 - Vorrichtung zum einfuehren und herausfuehren eines behandlungsguts in einen bzw. aus einem hochdruckbehaelter

Info

Publication number: DE3150896A1
Application number: DE19813150896
Authority: DE
Inventors: Minoru Kawaguchi Saitama Hoshino; Motoharu Machida Tokyo Takano
Original assignee: QP Corp
Current assignee: QP Corp
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE3150896C2; US4413977A; FR2497690A1; NL186369C; FR2497690B1; NL186369B; NL8200008A

Description

PATENTANWALT Dipl-Phys..= RICHARD LUYKEN

-ÄT50896

JA 7803 22.i2.i98l L/Ro

Vorrichtung zum Einführen und Herausführen eines Behandlungsgutes in einen bzw. aus einem Hochdruckbehälter

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum Einführen und Herausführen eines Behandlungsguts in einen bzw. aus einem Behandlungs-Hochdruckbehälter mit hohem Innendruck.

Die JP-OS 3696/1978 beschreibt eine Vorrichtung zum wirksamen und wirtschaftlichen Erwärmen und Sterilisieren von Nahrungsmitteln und dergleichen! Gut in kontinuierlicher Weise in einem Hochdruckbehälter. Diese bisherige Vorrichtung weist einen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Hochdruckbehälter liegenden Einlaß/ Auslaß-Leitungsstutzen auf. Das zu behandelnde Gut wird in den Behälter eingeführt bzw. aus ihm herausgeführt, während das Innere des Leitungsstutzens durch Verschlußelemente, die mit von einer Förderkette getragenen Behandlungsgefäßen materialeinheitlich ausgebildet oder von ihnen getrennt sind, in mehrere Abschnitte untertei1t wird.

Dieser bisherigen Vorrichtung haften allerdings verschiedene Mängel an. Zum einen erfordert sie nämlich eine

hohe Antriebsleistung, weil der hohe Innendruck des Hochdruckbehälters unmittelbar auf die Behandlungsgefäße und die den Einlaß/Auslaß-Leitungsstutzen unterteilenden Verschlußelemente einwirkt. Zum anderen müssen die Behandlungsgefäße und die Verschlußelemente so ausgelegt sein, daß sio den hohen Druck auszuhalten vermögen. Dicsor Umstand führt wiederum zu einer Vergrößerung des Wärmeverlusts beiir Kühl Vorgang und mithin zu einem verringerten thermischen Wirkungsgrad.

Die Erfindung bezweckt damit speziell die Schaffung einer Vorrichtung, mit welcher die geschilderten Mängel der bisherigen Vorrichtung ausgeschaltet werden können.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, einen Hochdruckbehälter zu schaffen, bei dem eine unmittelbare Verbindung zwischen der in ihm enthaltenen, unter Druck stehenden Flüssigkeit und dem unter Normaldruck stehenden Abschnitt, vermieden wird und das Behandlungsgut unter Gewährleistung einer wirksamen Wärmesterilisierung kontinuierlich in den Behälter eingeführt und aus ihm herausgeführt wird, während gleichzeitig der Austritt von Druckflüssigkeit aus dem Hochdruckbehälter möglichst klein gehalten wird.

Im Zuge dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines Hochdruckbehälters, bei dem der in seinem Inneren herrrschende hohe Druck an einer unmittelbaren Beaufschlagung der das Behandlungsgut enthaltenden Behandlungsgefäße sowie des Förderers für diese Gefäße gehindert wird, um damit die erforderliche Antriebsleistung herabzusetzen und eine Festigkeitsminderung von Förderer und Gefäßen bei gleichzeitiger Vereinfachung ihres Aufbaus und Verringerung ihres Gewichts bei wirksamer Förderung des Behandlungsguts in den und aus dem

- 6 Hochdruckbehälter zu erlauben.

Bei diesem Hochdruckbehälter soll zudem ein in einem zylindrischen, in die Förderleitung eingeschalteten Gehäuse gelagertes, drehbares Verschlußelement unter Herstellung einer flüssigkeitsdichten Gleitberührung mit der Gehäuse-Innenfläche so drehbar sein, daß der Abrieb oder Verschleiß am gleitenden Teil weitgehend herabgesetzt und damit eine längere Betriebslebensdauer der Leitung sowie des gleitenden Teils gewährleistet wird.

Bei diesem Hochdruckbehälter soll darüber hinaus dann, wenn der gleitende Teil des drehbaren Verschlußelements abgenützt ist, die Vorrichtung als Ganzes einfach dadurch wieder betriebsfähig gemacht werden können, daß der abgenützte gleitende Teil durch einen neuen derartigen Teil ersetzt wird.

Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sieh aus den in den beiliegenden Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmalen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch eine Förderleitung bei der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer anderen

- 7 Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 4 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch eine Förderleitung,

Fig. 5 eine in lotrechtem Schnitt gehaltene Vorderansicht der Förderleitung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine im Schnitt gehaltene Aufsicht auf einen Teil der Förderleitung nach Fig. 4 und

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Teilansicht eines wesentlichen Teils der Förderleitung nach Fig. 4·

Der Innenraum eines Hochdruckbehälters 1 zur Aufnahme einer Flüssigkeit, etwa einer Kühlflüssigkeit, steht mit einem obcrseitig offenen Wasserbehälter 2 über eine Förderleitung 4 in Verbindung, die durch zwei parallel zueinander in einer Höhe unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete zylindrische Gehäuse 3> 3 gebildet wird. Jedes Gehäuse 3 dient zur drehbaren Aufnahme bzw. Lagerung eines Drehverschlußelements mit mehr als vier auf gleiche Abstände verteilten Schaufeln bzw. Flügeln, die mit der Innenfläche des betreffenden Gehäuses in Gleitberührung stehen. Diese Verschlußelemente 6 sind jeweils in derselben Richtung drehbar (bei der dargestellten AusfUhrungsform im Uhrzeigersinn). Der Winkelabstand bzw. Phasenunterschied zwischen zwei benachbarten Flügeln 5 der beiden Drehverschlußelemente 6 beträgt l80/n°, mit η = Zahl der Flügel jedes Drehverschlußelements .

Der Winkelabstand beträgt, genauer gesagt, 90 , wenn jedes Drehverschlußelement zwei Flügel aufweist, und 60 , wenn es mi-t drei Flügeln verseilen ist. Bei der darge-

stellten Ausführungsform, bei welcher jedes Drehverschlußelement vier Flügel aufweist, beträgt der Phasenunterschied 45 · Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß dann, während sich die Flügel 5 des einen Drehverschlußelements unter Verschließung der Förderleitung 4 in Berührung mit der Gehäusewand befinden, die Flügel 5 des anderen Drehverschlußelements außer Berührung mit der Gehäusewand stehen und damit die Förderleitung 4 freigeben.

In oberen und unteren Abschnitten beider Innenflächen der Förderleitung 4 sind einander gegenüberstehende obere Nuten 7 und untere Nuten 8 ausgebildet. Zwei Förderketten 9 j die um im Wasserbehälter 2 angeordnete Kettenräder 10 herumgeführt sind, verlaufen vom Wasserbehälter über die oberen Nuten 7 in den Hochdruckbehälter 1 und nach Umlenkung in letzterem über die unteren Nuten aus dem Hochdruckbehälter 1 heraus. DLe Förderketten werden sodann über im Wasserbehälter 2 angeordnete Kettenräder LO¹ zur Oberseite des Wasserbehälters 2 ungelenkt und anschließend wieder in den Hochdruckbehälter 1 zurückgeführt. Die beiden Förderketten verlaufen somit endlos.

Zwischen den beiden endlosen Förderketten sind mehrere poröse Behandlungs-Gefäße 11 zur Aufnahme des Behandelnden Guts in gleichen gegenseiten Abständen gehaltert. Die Förderketten 9 laufen dabei im Gleichlauf mit der Drehung der Drehverschlußelemente 6, so daß die Gefäße nicht mit den Flügeln 5 dieser Drehverschlußelemente in Berührung kommen.

Der Boden des Wasserbehälters 2 ist über eine Rohrleitung 13 mit eingeschalteter Pumpe 12 an den Hochdruckbehälter 1 angeschlossen, so daß etwa in den Wasserbe-

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hälter 2 entwichende Flüssigkeit zum Hochdruckbehälter 1 zurUckgefUhrt werden kann.

Im Betrieb dor erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau drehen sich die beiden Drehverschlußelemonte 6 gleichzeitig im Uhrzeigersinn, während die das zu behandelnde Gut aufnehmenden Behandlungs-Gefäße 11 mittels der beiden Förderketten aus dem Wasserbehälter 2 herausgefördert werden. Aufgrund der Phasenverschiebung zwischen den Flügeln 5 der beiden DrehverschlufJelemente 6 wird somit die Förderleitung 4 abwechselnd geöffnet und goschlosHon, Die Flügel 5 des dom Wasserbehälter 2 gemäß Figur 1 benachbarten Drehverschlußelements 6 drehen sich aus der Schließstellung, in welcher sie die Förderleitung 4 absperren, in die Öffnungsstellung, so daß ein Behandlungs-Gefäß 11 durch den oberen Teil der Förderleitung 4 in eine Stellung zwischen den beiden Drehverschlußelementen 6 gelangt. Gleichzeitig drehen sich die Flügel 5 des dem Hochdruckbehälter 1 benachbarten Drehverschlußelements 6 aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung, so daß das zwischen diesen Flügeln 5 befindliche Behandlungs-Gefäß in den Hochdruckbehälter 1 eingeführt wird.

Im unteren Uereich der Förderleitung 4 werden die Gefäße 1 nach der durch Erhitzung erfolgenden Sterilisierung im Hochdruckbehälter 1 andererseits aufgrund der Phasenverschiebung der Drehung der Flügel 5 der beiden Drehverschlußelomente 6 in Abstimmung auf die Rücklaufbewegung der Förderketten 9 über den Zwischenraum zwischen den Drehverschlußelementen 6 in Gegenrichtung in den Wasserbehälter 2 zurückgeführt.

Aufgrund dieser Förderbewegung tritt die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit aus dem Hochdruckbehälter 1

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infolge des intermitierenden Öffens der Förderleitung 4 sowie über die Nuten 7, 8 zum Wasserbehälter 2 aus. Diese Leckflüssigkeit wird jedoch, wie erwähnt, zum Hochdruckbehälter 1 zurückgefördert.

Die Figuren 3 bis 7 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher jedes Drehverschlußelement 6 zwei Flügel 5 aufweist und so angeordnet ist, daß ein höherer Abdichtungsgrad bei der Gleitberührung zwischen den Flügeln und den Innenflächen des betreffenden Gehäuses 3 erreicht wird.

Hei dieser AusfUhrungsform ist insbesondere jeder Flügel 5 an seiner Außenkante sowie an beiden Seitenkanten mit Nuten 14 bzw. 15 versehen. In diese Nuten 14> 15 sind aus einem verschleißfesten Werkstoff, wie PoIytetraflouräthylen (Teflon), Roulon und dergleichen, bestehende Gleitplatten 18 bzw. 19 eingesetzt, die durch zugeordnete Federn 16 bzw. 17 radial bzw. seitlich nach außen vorbelastet sind. Diese Gleitplatten 18 und 19 sind zur· Gewährleistung einer besseren FlUssigkeitsabdichtung in Gleitberührung mit den Innenflächen des betreffenden Gehäuses 3 bringbar.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bei Vergrößerung der Zahl der Flügel 5 jedes Drehverschlußelements der Abstand zwischen den einzelnen Behandlungs-Gefäßen verkleinert werden, um eine höhere Gut-Behandlungsleistung zu gewährleisten. Eine vergrößerte Zahl der Flügel 5 erfordert jedoch in unzweckmäßiger Weise einen größeren Abstand zwischen der Strecke des (betreffenden) Behandlungs-Gefäßes und dem Zentrum des (jeweiligen) zylindrischen Gehäuses, wodurch wiederum ein größerer Durchmesser der Förderleitung 4 erforderlich wird.

-u-

Im Hinblick.darauf wird die Zahl der Flügel 5 jedes Drehverschlußelements 6 vorzugsweise mit zwei bis sechs gewählt.

Oh^gleich bei den verschiedenen Ausfuhrungsformen die Förderleitung 4 durch zwei nebeneinander angeordnete zylindrische Gehäuse gebildet wird, ist die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt; die Förderleitung 4 kann vielmehr auch durch drei oder mehr nebeneinander angeordnete, zylindrische Gehäuse gebildet sein.

Außerdem ist us möglich, den Tel lungs- bzw. Mittenabstand zwischen den zylindrischon Gehäusen 3> d. h, den Abstand zwischen ihren benachbarten Zylinderachsen, so zu vergrößern, daß sich jeweils zwei oder mehr Behandlungs-Gefäße U zwischen zwei benachbarten Drehverschlußelementen 6 befinden können.

Claims

PATENTANWALT Dipl,-P.hys._: RICHARD LUYKEN

Q.P. Corporation
4-13, 1-chome, Shibuya
Shibuya-ku
Tokio / JAPAN

JA 7803

22.i2.i98l

L/Ro

Vorrichtung zum Einführen und Herausführen eines Behandlungsguts in einen bzw. aus einem Hochdruckbehälter

Patentansprüche

"1. Vorrichtung zum Einführen und Herausführen eines Behandlungsguts in einen bzw. aus einem Behandlungs-Hochdruckbehälter, gekennzeichnet durch eine das eine Ende eines eine Flüssigkeit enthaltenden Hochdruckbehälters (l) mit einem Teil eines Wasserbehälters (2) unterhalb des Flüssigkextsspiegels in letzterem miteinander verbindende Förderleitung (4), die aus mehreren zylindrischen, nebeneinander angeordneten Gehäusen (3) zusammengesetzt ist, durch je ein in jedem Gehäuse (3) drehbar gelagertes Drehverschlußelement (6) mit zwei oder mehr Flügeln (5), die mit der Innenfläche des zugeordneten Gehäuses (3) in Gleitberührung bringbar sind, wobei die Drehverschlußelemente (6) in derselben Drehrichtung drehbar und die Flügel (5) der ne-

beneinander angeordneten Drehverschlußelemente (6) mit einer Phasendifferenz bzw. -verschiebung von l80/n (mit η = Zahl der Flügel (5) jedes Drehverschlußelements (6)) so angeordnet sind, daß die Förderleitung (4) stets durch den einen oder anderen FlUgelsatz der Drehverschlußelemente (6) verschlossen ist, durch zwei Förderketten (9), die eine Anzahl von Behandlungs-Gefäßen (11) mit einem konstanten gegenseitigen Abstand !.ragen und längs beider Seitenflächen der Förderleitung (4) so geführt sind, daß sie in zeitlicher Abstimmung (taktmäßig) auf die Drehung der Drehverschlußelemente (6) den Hochdruckbehälter (1) und den Wasserbehälter (2) zu durchlaufen vermögen, und durch eine.an den Wasserbehälter .(2) angeschlossene Einrichtung (12, 13) zur Rückführung etwaiger Leckflüssigkeit zum Hochdruckbehälter (l).
2. Vorrichtung zum Einführen und Herausführen eines Be-handlungsguts in einen bzw. aus einem Behandlungs-Hochdruckbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine das eine Ende eines eine Flüssigkeit enthaltenden Hochdruckbehälters (1) mit einem Teil eines Wasserbehälters (2) unterhalb des Flüssigkeitsspiegel s in letzterem miteinander verbindende Förderleitung (4), die aus mehreren zylindrischen, nebeneinander angeordneten Gehäusen (3) zusammengesetzt ist, durch je ein in jedem Gehäuse (3) drehbar gelagertes Drehverschlußelement (6) mit zwei oder mehr Flügeln (5)> die an ihrer radialen Außenkante sowie an beiden Seitenkanten jeweils mit durch Federn (16, 17) radial bzw. seitlich nach außen vorbelasteten Gleitplatten (17» l8) versehen sind, die in flüssigkeitsdichte Gleitberührung mit den gegenüberstehenden Flächen des betreffenden zylindrischen Gehäuses (3) bringbar sind, wobei die Drehverschlußelemente (6) in derselben Drehrichtung drehbar

und die Flügel (5) der nebeneinander angeordneten Drehverschlußelemente (6) mit einer Phasendifferenz bzw. -verschiebung von l8O/n (mit η = Zahl der Flügel (5) jedes Drehverschlußelements (6)) so angeordnet sind, daß die Förderleitung (4) stets durch den einen oder anderen Flügelsatz der Drehverschlußelemente (6) verschlossen ist, durch zwei längs der gegenüberliegenden Seitenflächen der Förderleitung (4) verlaufende Förderketten (9), die in zeitlicher Abstimmung (taktmäßig) auf die Drehung der Drehverschlußelemente (6) durch den Hochdruckbehälter (1) und den Wasserbehälter (2) führbar sind und die eine Anzahl von Behandlungs-Gefäßen (11) mit einem konstanten gegenseitigen Abstand tragen, und durch eine an den Wasserbehälter (2) angeschlossene Einrichtung (12, 13) zur Rückführung etwaiger Leckflüssigkeit zum Hochdruckbehälter (1).
3. Vorichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (4) aus zwei nebeneinander angeordneten zylindrischen Gehäusen (3) zusammengesetzt ist und daß jedes zylindrische Gehäuse (3) ein Drehverschlußelement (6) mit zwei bis sechs Flügeln (5) aufnimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (5) an seiner radialen Außenkante und an seinen Seitenkanten mit Nuten (14, IS) zur Aufnahme der aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehenden Gleitplatten (18, 19) versehen ist und daß die Gleitplatten (18, 19) durch ihre Innenseiten beaufschlagende Federn (16, 17) radial bzw. seitlich auswärts in flUssigkeitsdichte Berührung mit den Innenflächen des (jeweiligen) zylindrischen Gehäuses (3) vorbelastet sind.