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Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Trock-
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nungsverlaufs von Nahrungsmitteln, insbesondere Schinken oder Rohwurst
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
des Trocknungsverlaufs von Nahrungsmitteln, insbesondere von Schinken oder Rohwurst,
bei welchen dem zu behandelnden Gut durch die Zufuhr von ggf. konditionierter Luft
Wasser entzogen wird, bis der gewünschte Reife- und Trocknungsgrad erreicht ist.
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Für die Reifung und Trocknung von Nahrungsmitteln, insbesondere von
Rohwurst, Schinken o. ä. Gütern der fleischverarbei-
tenden Industrie
verwendet man klimatisierte Anlagen, die dazu dienen, die Luftfeuchtigkeit und die
Lufttemperatur im Behandlungsraum im Laufe der Zeit abzusenken, damit das zu behandelnde
Gut einer allmählichen Trocknung unterworfen wird und im Laufe der Zeit seine Feuchtigkeit
langsam abgibt. Zu diesem Zweck wird Luft, ggf. konditionierte Luft oder Rauch durch
den Behandlungsraum geleitet, wobei das jeweilige gasförmige Medium die vom Behandlungsgut
abgegebene Feuchtigkeit aufnehmen und abtransportieren wird. Die Behandlungsparameter
werden dabei einerseits vom jeweiligen Produkt und andererseits von der entsprechenden
Herstellungsphase abhängen. In der Praxis wird dabei so vorgegangen, daß z. B. die
frisch in Hüllen gefüllten Rohwürste zunächst in Klimakammern auf Temperaturen in
der Größenordnung von 15 ° C - 25 0 C erwärmt werden, wobei man den Reifungs- und
Trocknungsprozeß, zumindest in den nordeuropäischen Ländern, bei einer Temperatur
in der Größenordnung von 22 C - 25 0 C beginnen läßt.
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Anschließend wird die Temperatur dann im Behandlungsraum unter Berücksichtigung
eines vorgegebenen Zeitplanes abgesenkt.
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In Abhängigkeit von den jeweils herrschenden äußeren Bedingungen und
Temperaturen findet gleichzeitig mit dem Reifungs- und Trocknungsverlauf ein Fermentationsprozeß
statt, der eine Absenkung des pH-Wertes im zu behandelnden Gut bewirkt. Dadurch
wird wiederum die Eiweiß-Wasser-Bindung im jeweiligen Behandlungsgut verändert.
Die Steuerung des Trocknungsprozesses erfolgt in der Weise, daß man die Luftfeuchtigkeit
im Behandlungsraum verringert bzw. Luft durch den Behandlungsraum leitet, die eine
geringere relative Luftfeuchtigkeit besitzt. Auf diese Weise kann die durch den
Behandlungsraum zirkulierende Luft dann die von der Rohwurst oder allgemein vom
Behandlungsgut abgegebene Feuchtigkeit aufnehmen.
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Es entspricht üblicher Praxis, wenn die Temperatur in dem
Behandlungsraum
nur allmählich abgesenkt wird, da auf diese Weise die bereits oben erwähnte Säuerung
des Behandlungsgutes verzögert wird, weil angestrebt ist, eine geeignete Eiweiß-Wasser-Bindung
im Behandlungsgut zu erreichen. Mit einer derartigen Behandlung soll erreicht werden,
daß aufgrund der Verringerung der Feuchtigkeit des Behandlungsgutes bzw. seiner
Eintrocknung den im Behandlungsgut wirksamen Bakterien die zum Leben erforderliche
Feuchtigkeit entzogen wird, damit das Behandlungsgut mikrobiologisch zunehmend stabiler
wird.
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Der pH-Wert des Behandlungsgutes wird zu Beginn bei Werten von etwa
pH = 5,7 - 6,0 liegen und im Laufe der Zeit auf pH-Werte von 4,8 - 5,0 absinken.
Die Erfahrung hat dabei gezeigt, daß ein besonders günstiger pH-Wert bei etwa 5,3
liegt, denn bei diesem Wert herrscht die geringste Eiweiß-Wasser-Bindung. Wegen
der bereits angesprochenen höheren pH-Werte zu Beginn des Prozesses ist auch die
Eiweiß-Wasser-Bindung am Anfang der Behandlung ziemlich hoch, so daß in dieser Anfangsphase
auch nur eine schonende Trocknung erfolgen darf. Wird dies nämlich nicht beachtet,
so kann dies zu unerwünschten Verfestigungen im äußeren Bereich des Behandlungsgutes
führen, welche wiederum eine weitere Trocknung und Feuchtigkeitsabführung aus dem
Inneren des Behandlungsgutes behindern. Dadurch wird der gesamte Reifungsvorgang
selbstverständlich beeinträchtigt.
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Wenn im Laufe des Trocknungs- und Reifungsvorganges pH-Werte von etwa
5,3 erreicht worden sind, so ist es möglich, die Trocknung in stärkerem Maße durchzuführen,
denn die Eiweiß-Wasser-Bindung ist bei diesen Werten, wie bereits erwähnt, sehr
gering. Allerdings ist dabei auch Vorsicht sowie eine weitere Beobachtung der pH-Werte
geboten. Bei weiter absinkenden pH-Werten und zunehmender Säuerung des Behandlungsgutes
muß die Trock-
nung nämlich wieder sehr schonend durchgeführt werden,
da die Eiweiß-Wasser-Bindung bei den niedrigeren pH-Werten wieder ansteigt.
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Selbstverständlich wird die Trocknung von derartigen Rohwürsten o.
ä. Behandlungsgütern unterschiedlich lange Zeitspannen in Anspruch nehmen, was sowohl
vom Kaliber als auch der angestrebten Eintrocknung abhängen wird.
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Größenordnungsmäßig liegt dieser Zeitraum zwischen etwa sieben Tagen
und mehreren Wochen. Die vorstehend erwähnte Absenkung des pH-Wertes sowie die damit
einhergehende Reduzierung der Eiweiß-Wasser-Bindung findet üblicherweise in den
ersten Tagen der Behandlung statt. Erst nach etwa zwei oder drei Tagen wird die
geringste Eiweiß-Wasser-Bindung bei dem erwähnten pH-Wert von 5,3 erreicht.
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Es entspricht üblicher Praxis, die Anlagen zur Behandlung derartiger
Nahrungsmittel mit konstantem Luftdurchsatz zu betreiben, wobei die Luftdurchsatzmenge
gemäß der maximalen Wasserabgabe des Behandlungsgutes berechnet wird. Erfahrungsgemäß
beträgt die maximale Wasserabgabe bei üblichen Produkten in dem Stadium der geringsten
Eiweiß-Wasser-Bindung ungefähr 3 Gew.-% innerhalb eines Zeitraumes von 24 Stunden.
Selbstverständlich ist dieser Wert der max. Wasserabgabe von dem Kaliber des Behandlungsgutes,
der Art der verwendeten Hülle, dem Fettanteil des Behandlungsgutes sowie weiteren
Einflüssen abhängig.
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Außerdem ist zu beachten, daß der zeitliche Verlauf der Trocknung
und Reifung von Charge zu Charge unterschiedlich ist, denn beim verwendeten Rohmaterial,
dem anfänglichen pH-Wert, der bakteriellen Kontamination und anderen Einflüssen
treten in der Praxis ganz erhebliche Unterschiede auf. Gleichwohl hat man reichhaltige
Erfahrungen, wie ein typischer Trocknungsverlauf hinsichtlich der Wasserabgabe ungefähr
verlaufen wird. Ein typischer Trock-
nungsverlauf während der ersten
sieben Tage kann etwa gemäß der nachstehenden Tabelle ablaufen: 1 . Tag 0,0 Gew.-%
2. Tag 0,5 Gew.-% 3. Tag 2,9 Gew.-% 4. Tag 2,5 Gew.-% 5. Tag 2,1 Gew.-% 6. Tag 1,7
Gew.-% 7. Tag 1,2 Gew.-%.
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Für einen derartigen Trocknungsverlauf müßte der maximale Luftdurchsatz
so bemessen sein, daß er für etwa 3 Gew.-% ausreicht, denn das Behandlungsgut wird
während des dritten Tages ungefähr diese Wassermenge abgeben. Aus der vorstehenden
Tabelle läßt sich auch entnehmen, daß am ersten Tag praktisch keine Wasserabgabe
stattfindet. Es erscheint daher einsichtig, daß zu dieser Zeit ein Luftdurchsatz
genügt, der zum Transport von geringen Wärmemengen ausreicht, um im wesentlichen
lediglich die Wärmeverluste durch Kammer- und Maschinenwandungen auszugleichen.
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In den Behandlungsphasen, in denen nur eine geringe Eintrocknung des
Behandlungsgutes erfolgt, ist der für die maximale Eintrocknung des Gutes erforderliche
Luftdurchsatz nicht nur keinesfalls erforderlich, sondern sogar für eine schonende
Trocknung abträglich. Ein zu hoher Luftdurchsatz in diesem Behandlungsstadium fördert
nämlich in unerwünschter Weise die Bildung von Trocknungsfehlern. Um diese Trocknungsfehler
zu vermeiden, muß man aber die Luftfeuchtigkeit auf sehr hohen Werten halten und
diese darüber hinaus exakt regeln.
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Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß eine hohe Luftfeuchtigkeit das
Wachstum von unerwünschten Kulturen von Mikroorganismen begünstigt. In der Folge
kommt es
dann an der Oberfläche des Behandlungsgutes zu Schimmel-,
Schleim- und Hefebildungen, welche einerseits toxische Stoffe produzieren und andererseits
auch dem Aroma abträglich sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung
anzugeben, mit denen in einfacher und zuverlässiger Weise eine wirksame und schonende
Behandlung des Gutes ermöglicht wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Verfahren der eingangs
genannten Art so zu führen, daß während der Behandlung des Gutes eine erste Temperatur
der zugeführten Luft und eine zweite Temperatur der abgeführten Luft des Behandlungsraumes
gemessen werden, daß aus den beiden Temperaturwerten die Differenz ermittelt und
mit vorgegebenen Sollwerten verglichen wird, und daß in Abhängigkeit vom Vergleichswert
ein Regelsignal erzeugt wird, mit dem der Luftdurchsatz durch den Behandlungsraum
geregelt wird.
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Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß im Sinne eines optimalen
Trocknungsverlaufes der Luftdurchsatz im Behandlungsraum in Abhängigkeit von der
tatsächlichen Wasserabgabe des Gutes geregelt wird.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
daß die Differenz aus den beiden gemessenen Temperaturwerten gemittelt und anschließend
mit vorgegebenen Sollwerten zur Erzeugung des Regelsignals verglichen wird. Eine
derartige Mittelwertbildung der Temperaturdifferenzwerte ist insofern vorteilhaft,
als die Regulierung der Temperatur und der Feuchte vielfach zu Schwingungen im System
führt, welche wiederum Einwirkungen auf das Temperaturdifferenzsignal haben. Um
diesen Effekt zu beseitigen oder zumindest auf ein Minimum zu
bringen,
erweist sich die Mittelwertbildung als vorteilhaft, damit die erwähnten Schwingungen
keine unerwünschte Änderung des Luftdurchsatzes hervorrufen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit dem Regelsignal die Drehzahl eines Ventilators bzw. einer Antriebseinrichtung
eines Ventilators für die Luftumwälzung geregelt wird, da sich dadurch eine Energieeinsparung
erreichen läßt.
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Die Antriebsenergie eines Ventilators in einem Luftumwälzsystem ist
nämlich proportional zum Quadrat der geförderten Luftmenge. Wenn daher die geförderte
Luftmenge in geeigneter Weise angepaßt bzw. reduziert wird, können erhebliche Einsparungen
bei der Antriebsenergie vorgenommen werden. Die Reduzierung des Luftdurchsatzes
auf die Hälfte hat beispielsweise eine Reduzierung der erforderlichen Antriebsenergie
des Ventilators auf ein Viertel zur Folge.
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Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die Fördermenge der umgewälzten
Luft unter Berücksichtigung der sich ständig ändernden Eintrocknung angepaßt und
der Luftdurchsatz in direkter Abhängigkeit von der veränderlichen Wasserabgabe des
Gutes geregelt wird, ergeben sich insgesamt die folgenden Vorteile: - erhebliche
Minderung des Risikos der Trockenrandbildung an dem zu behandelnden Gut, - wesentliche
Reduzierung des mikrobiellen Befalls der Oberfläche des Behandlungsgutes und der
daraus resultierenden negativen Folgen, - Senkung des Energiebedarfs während des
Trocknungsverlaufes.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in
der Zuleitung zum und in der Rückleitung vom Behandlungsraum jeweils ein Temperaturmeßfühler
vorgesehen ist, deren gemessene Temperaturdifferenz mit einem Temperaturdifferenz-Sollwert
in einem Regler mit Komparator verglichen wird, und daß der Regler an die Antriebseinrichtung
eines Ventilators für die Luftumwälzung angeschlossen ist. Dabei wird in vorteilhafter
Weise ausgenutzt, daß die Temperaturänderung der umgewälzten Luft zwischen dem Eintritt
in den und dem Austritt aus dem Behandlungsraum ein direktes Maß für die Wasseraufnahme
der umgewälzten Luft ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ggf. als Widerstandsthermometer
ausgebildeten Temperaturmeßfühler über einen Meßumformer und einen Rechner zur Mittelwertbildung
an den Regler angeschlossen sind, der sein zweites Eingangssignal von einem Sollwertsteller
mit Speicher erhält.
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Dadurch werden die gemessenen Temperaturwerte in geeignete elektrische
Signale niedriger Spannung umgewandelt und momentane Schwankungen oder Schwingungen
des Systems über die Mittelwertbildung weitgehend ausgeschaltet.
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Bei einer speziellen Ausführungsform ist der Regler über einen Frequenzumrichter
an einen Wechselstrommotor, insbesondere einen Drehstrommotor angeschlossen, der
die Drehzahl des Ventilators regelt.
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Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist der Regler über einen Stellwiderstand an einen Gleichstrommotor angeschlossen,
der dann die Drehzahl des Ventilators regelt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Regler an einen Stufenmotor
angeschlossen, der die Drehzahl des Ventilators regelt, wobei der Regler als 2-Punkt-Regler
ausgebildet sein kann.
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Die Wahl der jeweiligen Stelleinrichtung und des dazugehörigen Motors
für den Ventilator wird von den praktischen Gegebenheiten abhängen, wobei zu berücksichtigen
ist, wie genau die Drehzahlregelung sein soll.
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Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale
und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme
auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung des Trocknungsverlaufs
mit den wesentlichen Baugruppen; und in Fig. 2 ein i-x-Diagramm für feuchte Luft
zur Erläuterung, wie sich die umgewälzte Luft verhält.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in einem Behandlungsraum 10 Behandlungsgut
12, z. B. in Form von Rohwürsten, untergebracht, wobei in dem Behandlungsraum 10
umgewälzte Luft zirkuliert, wie es mit den Strömungspfeilen 14 angedeutet ist. Zu
diesem Zweck sind in der Wand 16 des Behandlungsraumes 10 eine Zuleitung 18 und
eine Rückleitung 20 vorgesehen. Die Luft wird dabei über einen von einem Motor 60
angetriebenen Ventilator 30 über die Zuleitung 18 in den Behandlungsraum 10 geleitet
und verläßt diesen über die Rückleitung 20. Die Luft nimmt bei ihrem Durchgang durch
den Behandlungsraum 10 von dem Behandlungsgut 12 abgegebene Feuchtigkeit auf und
gelangt über die Rückleitung 20 zu einem Kühler 22, in welchem die Temperatur der
Luft abgesenkt und dadurch Wasser abgeschieden wird. Anschließend gelangt die Luft
über eine Leitung 24 zu einem Erhitzer 26, in welchem die Luft wie-
der
auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird. Schließlich gelangt die erwärmte Luft
über eine Leitung 28 wieder zum Ventilator 30, der sie über die Zuleitung 18 wieder
in den Behandlungsraum 10 einleitet.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind bei einer derartigen Anordnung drei
Meßpunkte für die Temperatur der umgewälzten Luft vorgesehen, ein erster Meßpunkt
A bei einem Temperaturmeßfühler 34 in der Zuleitung 18, ein zweiter Meßpunkt B in
der Rückleitung 20 beim Temperaturmeßfühler 32 sowie ein dritter Meßpunkt C am Ausgang
des Kühlers 22.
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Die gleichen Meßpunkte A, B und C sind in das i-x-Diagramm gemäß Fig.
2 eingezeichnet, wobei i den Wärmeinhalt in kcal/kg trockene Luft angibt und x den
Wassergehalt in g/kg trockene Luft angibt. Man erkennt, daß die durch den Behandlungsraum
10 strömende Luft beim Übergang vom Meßpunkt A zum Meßpunkt B von einer Ausgangstemperatur
von beispielsweise 270 C um etwa 5 ° C auf etwa 22 0 C abnimmt.
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Diese Temperaturabnahme ist mit T1 bezeichnet. Zugleich nimmt die
durch den Behandlungsraum 10 strömende Luft Feuchtigkeit auf, und zwar beträgt die
Wasser- bzw. Feuchtigkeitsabgabe an die Luft ca. 2 g/kg Luftdurchsatz. Die Enthalpie
bleibt dabei konstant.
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Beim übergang vom Meßpunkt B zum Meßpunkt C sinkt die Temperatur der
Luft noch weiter ab, wie es mit dem Bezugszeichen T2 in Fig. 2 angedeutet ist. In
dieser Phase strömt die Luft durch den Kühler 22, wobei Wasser aus der Luft abgeschieden
wird.
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Beim Übergang vom Meßpunkt C zum Meßpunkt A wird die Luft beim Durchströmen
des Erhitzers 26 und des Ventilators 30 wieder erwärmt, wie es mit dem Bezugszeichen
T3 in Fig. 2 angedeutet ist. Dabei bleibt der Wassergehalt der Luft konstant, so
daß sie beim anschließenden Durchströmen des
Behandlungsraumes
10 wieder Feuchtigkeit aufnehmen kann.
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Die in Fig. 2 angegebenen Werte sind dabei lediglich beispielhaft
zu verstehen, um den Ablauf der Trocknung in einer derartigen Anlage grundsätzlich
zu erläutern.
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Die Luft strömt also im Zustand A in den Behandlungsraum 10 hinein
und nimmt dort Wasser bzw. Feuchtigkeit auf, die aus dem Behandlungsgut 12 verdunstet
ist. Dabei bleibt die Enthalpie konstant, und die Temperatur der umgewälzten Luft
nimmt ab. Diese Temperaturänderung ist ein direktes Maß für die Wasser- bzw. Feuchtigkeitsaufnahme.
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Die Luft strömt dann im Zustand B aus dem Behandlungsraum 10 zu dem
Maschinenaggregat 22, wo sie durch Kühlung oder durch Mischung mit Außenluft entfeuchtet
wird und dadurch den Zustand C annimmt. Anschließend wird die Luft wieder erwärmt
und damit erneut in den Zustand A gebracht.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Temperaturdifferenz
von 5 ° C zwischen den beiden Meßpunkten A und B werden 2 g Wasser an 1 kg durchströmende
Luft abgegeben.
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Wenn nun die Wasser- bzw. Feuchtigkeitsabgabe des Behandlungsgutes
12 im Behandlungsraum 10 absinkt, so wird bei konstantem Luftdurchsatz auch die
Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßpunkten A und B abnehmen. Gemäß der Erfindung
ist nun vorgesehen, daß diese Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßpunkten
A und B als Führungsgröße für den Luftdurchsatz bzw. die Fördermenge des Ventilators
30 gilt, wobei sich diese Fördermenge proportional zur Drehzahl des Ventilators
30 ändert.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Temperaturen an den beiden
Meßpunkten A und B mit Temperaturmeßfühlern 32 und 34 gemessen, wobei es sich z.
B. um Widerstands-
thermometer handeln kann. Die gemessenen Temperaturwerte
werden über Leitungen 36 und 38 einem Meßumformer 40 zugeführt, der die Eingangssignale
für eine Temperaturdifferenz von 0 - 10 0 C in Gleichspannungssignale von O - 10
V Gleichspannung umformt.
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Das Ausgangssignal des Meßumformers 40 wird entweder direkt über eine
Leitung 45 an einen Regler 48 gegeben oder aber über eine Leitung 41 einem Rechner
42 zur Mittelwertbildung zugeführt, der das gemittelte Ausgangssignal dann über
eine Leitung 46 dem Regler 48 zuführt.
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Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Regler 48 mit PI-Verhalten,
der an seinem Ausgang ein Spannungssignal von 0 - 10 V Gleichspannung liefert. Der
Regler 48 erhält sein zweites Eingangssignal über eine Leitung 44 von einem Sollwertsteller
43 mit einem Speicher für Sollwerttemperaturen. Dabei liefert der Sollwertsteller
43 für Differenztemperaturen ebenfalls Spannungssignale zwischen 0 und 10 V Gleichspannung.
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Das Ausgangssignal des Reglers 48 wird über eine Leitung 49 einer
Stelleinrichtung 50 zugeführt, die den Motor 60 des Ventilators 30 mit entsprechenden
Steuersignalen beaufschlagt.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich
bei der Stelleinrichtung um einen Frequenzumsetzer 50, der an ein Drehstromnetz
von 3 x 380 V mit 50 Hz angeschlossen ist. Die Ausgangsleitungen 54, 56 und 58 des
Frequenzumsetzers 50 sind dann an einen Drehstrommotor 60 angeschlossen, der den
Ventilator 30 steuert.
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Die Anordnung ist dabei zweckmäßigerweise so getroffen, daß der Frequenzumformer
50 eine geregelte Frequenz liefert, die z. B. zwischen 10 Hz und 50 Hz liegt, zum
Beispiel bei einer Frequenz von 50 Hz bei einer Reglerspannung von 10 V Gleichspannung
und einer Frequenz von 10 Hz
bei einer Reglerspannung von 2 V Gleichspannung.
Als Motor 60 wird zweckmäßigerweise ein Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motor verwendet,
dessen Drehzahl so geregelt wird, daß sie zwischen 20 % bei einer Frequenz von 10
Hz und 100 % bei 50 Hz liegt.
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Mit einer derartigen Anordnung kann somit der Luftdurchsatz durch
den Behandlungsraum 10 über die Drehzahl des Ventilators 30 stufenlos geregelt werden,
und zwar in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturwerten
am Eingang und Ausgang des Behandlungsraumes 10 sowie in Abhängigkeit von dem jeweils
vorgegebenen Differenztemperatur-Sollwert vom Sollwertsteller 43.
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Bei einer anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform
kann statt des Drehstrommotors 60 ein Gleichstrommotor verwendet werden, wobei dann
als Stelleinrichtung 50 für den Gleichstrommotor ein Stellwiderstand ausreicht.
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Gemäß einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann als Motor 60 für den Ventilator 30 auch ein Stufenmotor eingesetzt
werden, mit dem die Ventilatordrehzahl stufenweise gesteuert werden kann, z. B.
auf Werte von 3.000 min 1/1.500 min 750 min 1. Zum Regeln eines derartigen Mehrstufenmotors
kann beispielsweise ein einfacher 2-Punkt-Regler verwendet werden. Die zuletzt beschriebene
Ausführungsform ist zwar relativ preiswert, läßt aber naturgemäß nur eine sehr grobe
Regelung zu.
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Die vorstehend nicht näher erläuterte Regelung der Temperatur und
der Feuchte der umgewälzten Luft für den Behandlungsraum 10 führt in der Praxis
vielfach zu Schwingungen, die wiederum Einwirkungen auf das Temperaturdifferenzsignal
haben, das von den beiden Temperaturmeß-
fühlern 32 und 34 abgetastet
wird. Da angestrebt ist, daß diese Schwingungen keine unerwünschte Drehzahländerung
des Motors 60 bzw. des Ventilators 30 hervorrufen, erweist es sich als zweckmäßig,
eine Mittelwertbildung der Temperaturdifferenzen vorzunehmen, wie sie beim dargestellten
Ausführungsbeispiel über den Rechner 42 zwischen dem Meßumformer 40 und dem Regler
48 erfolgt.
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Weiterhin erweist es sich als zweckmäßig, den Luftdurchsatz durch
den Behandlungsraum 10 nach unten auf ein Minimum zu begrenzen, beispielsweise einen
Wert von 20 % des maximalen Luftdurchsatzes, um zu gewährleisten, daß die Funktion
der Regelorgane, des Kühlers, des Erhitzers usw. aufrechterhalten bleibt.
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Die dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung arbeitet somit in
der Weise, daß mit den beiden Temperaturmeßfühlern 32 und 34 die Temperaturen der
umgewälzten Luft in der Zuleitung 18 bzw. der Rückleitung 20 gemessen werden und
aus dieser Temperaturdifferenz ein Gleichspannungssignal zwischen 0 und 10 V für
O - 10 o C Temperaturdifferenz gebildet wird. Von diesem Gleichspannungssignal wird
in dem Rechner 42 der Mittelwert gebildet und dem Regler 48 zugeführt, der parallel
dazu einen vorgegebenen Sollwert für die gewünschte Temperaturdifferenz erhält,
und zwar ebenfalls ein Gleichspannungssignal von 0 - 10 V für eine Temperaturdifferenz
von 0 - 10 C. Der Regler 48 liefert dann seinerseits ein Gleichspannungssignal von
0 - 10 V als Regelsignal für den Frequenzumrichter 50, der die eingespeiste Netzfrequenz
entsprechend dem Wert der Regelspannung auf der Steuerleitung 49 ändert. Mit dieser
geregelten Netzfrequenz ändert sich dann die Motordrehzahl des Motors 60 für den
Ventilator 30 und damit proportional auch der Luftdurchsatz durch den Behandlungsraum
10.
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Bezugszeichenl iste 10 Behandlungsraum 12 Behandlungsgut 14 Strömungspfeil
16 Wand 18 Zuleitung 20 Rückleitung 22 Kühler 24 Leitung 26 Erhitzer 28 Leitung
30 Ventilator 32 Temperaturmeßfühler 34 Temperaturmeßfühler 36 Leitung 38 Leitung
40 Meßumformer 41 Leitung 42 Rechner 43 Sollwertsteller 44 Leitung 45 Leitung 46
Leitung 48 Regler 49 Leitung 50 Stelleinrichtung (Frequenzumrichter) 52 Drehstromversorgung
54 Steuerleitung 56 Steuerleitung 58 Steuerleitung 60 Motor A, B, C Meßpunkte T1,T2,T3
Temperaturdifferenzen
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