DE4315083A1

DE4315083A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von Retortenüberdruck während Druckkühlen

Info

Publication number: DE4315083A1
Application number: DE4315083A
Authority: DE
Inventors: Joost Veltman; Richard W Ripley
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1993-11-11
Also published as: US5358030A; US5472042A; FR2690984A1; FR2690984B1

Description

Retorten vom Batch-Typ zur Im-Behälter-Sterilisation erfordern häufig Druckkühlen, um die Behälter vor dem Verformen zu schützen. Nach dem Sterilisationsprozeß, bei dem Dampf die Hitzequelle war, wird Überdruck aufgebaut durch Zufügen eines nicht-kondensierbaren Gases, z. B. Luft, in die Retorte. Das erforderliche kühlende Überdruckabsenken wird ein kritischer Steuerparameter des Prozeßsteuerungszyklus.

Diese Batch-Retorten sind mit vielen unterschiedlichen automatischen Druckabsenkschemen ausgerüstet. Für vollautomatische Batch-Retorten systeme, bei denen viele Zusätze von Lebensmitteln verarbeitet werden bei verschiedenen Temperaturen und/oder Drücken, können die Absenk parameter ein komplexes Steuererfordernis werden. Bei Batch-Retorten, wie z. B. einem Orbitort, würde eine typische Rezeptursteuerung für Überdruckabsenken eine zusätzliche Belastung der Prozeßsteuerauthorität auferlegen.

Die Erfindung stellt ein Absenkverfahren und eine Einrichtung bereit, die ein rezepturabhängiges Druckabsenkprofil für jedes individuelle containeri sierte Produkt bereitstellt für Batch-Retorten, wie z. B. ein Orbitort oder eine rotierende Batch-Retorte, die Körbe benutzt. Das erfinderische Absenkverfahren und die Einrichtung benutzt ausschließlich die Kühltem peraturparameter der Prozeßrezeptur; um die erforderte Druckabsenkrate und -geschwindigkeit zu bestimmen. Rezepturtemperaturwerte, die zum Verarbeiten ausgewählt wurden, werden benutzt, um das Druckprofil während dem Kühlzyklus zu bestimmen.

Fig. 1 ist ein Seitenaufriß der Koch- und Kühleinrichtung eines Orbit ort, die die Erfindung benutzt, wobei bestimmte Teile wegge brochen sind und andere Teile in zentral vertikalem Schnitt und gestrichelt gezeigt sind.

Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt, der längs der Linien 2-2 von Fig. 1 genommen wurde, der ein Fragment einer Zufuhrfördereinrich tung veranschaulicht, wobei die Spirale der Vorrichtung mit dem Kochergehäuse verriegelt ist.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt, der längs der Linie 3-3 von Fig. 2 genommen wurde, der die Vorrichtung zum Verriegeln der Spirale selektiv mit dem Gehäuse oder mit der Rolle veran schaulicht.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm einer steuernden Einrichtung des Orbitorts.

Fig. 5 ist ein Graph, der die Temperatur über die Zeit aufträgt, und ein Graph, der den Druck über die Zeit aufträgt.

Der Orbitort 6 ist eine Vorrichtung zum Kochen und Kühlen zylindri scher Behälter; worin Behälter auf ihren Seiten oder zylindrischen Ober flächen in axial verlängerte Taschen einer Rolle vorwärtsbewegt werden, wobei die Behälter dann mit der Rolle zur Rotation damit verriegelt werden, wobei die Rolle dann mit einer Drehzahl angetrieben wird, die eine zentrifugale Kraft an dem Schwerpunkt des Inhaltes der Dose verursacht, die in einem Bereich von ungefähr ½ bis 1½ des Ge wichtes des Inhaltes liegt, und wobei die Behälter von der Rolle befreit werden und entladen werden von der Vorrichtung nach Vervollständigung der Koch- und Kühlzyklen.

Der Orbitort 6 (Fig. 1 und 2) weist im allgemeinen ein zylindrisches Gehäuse (oder Gefäß) 8 auf, das eine Rolle 10 und eine Spirale 11 hat, die zur Rotation darin montiert sind. Die Spirale 11 umgibt die Rolle 10, ist mit dem Gehäuse 8 während dem Zuführen und Entladen der Behälter davon verriegelt, und ist mit der Rolle 10 zur Rotation mit ihr verriegelt während dem Kochen und Kühlen der Behälter.

Insbesondere ist das Gehäuse 8 in einer festen Position auf Beinen 12 montiert und hat Endplatten 14 und 16, die damit steif verbunden sind, wobei die Platten das Einlaßende bzw. das Auslaßende des Gehäuses verschließen. Eine Rollenantriebswelle 18 ist rotierbar von den End platten 14 und 16 getragen und erstreckt sich konzentrisch durch das Gehäuse 8. Ein Antriebsgetriebe 20 mit großem Durchmesser; das mit der Welle 18 verkeilt ist, wird durch ein Ritzel 22, das mit der An triebswelle 24 eines Motors 26 mit variabler Drehzahl, der auf das Gehäuse 8 montiert ist, verkeilt ist, angetrieben.

Die Rolle 10 weist ein Paar Räder 30 und 32 auf, die mit der Welle 18, die zu den Endplatten 14 bzw. 16 angrenzt, verkeilt sind, und umfaßt ringförmige periphere Oberflächen, an denen eine Vielzahl von gleichmä ßig beabstandeten behältertragenden Winkelstangen 34 befestigt sind. Wie in Fig. 2 angezeigt, sind die Winkelstangen 34 in einem ausreichen den Abstand voneinander beabstandet, um den Behälter von spezieller Größe aufzunehmen, der auf eine solche Weise verarbeitet wird, daß jeder Behälter gleitbar in seine Winkelstange von einem Ende des Gehäuses zu dem anderen bewegt werden kann. Wie in Fig. 2 zu sehen verhindern die Stangen 34, daß die Seiten von aneinander angrenzenden Dosen aneinander reiben, sind aber ausreichend beabstandet, um ein begrenztes Umfangsverschieben der Behälter zu erlauben.

Die Spirale 11 ist bereitgestellt, um jeden Behälter in seiner tragenden Winkelstange einzuschränken, und um während dem Lade- und Entlade betrieb die Bewegung jedes Behälters axial zu dem Gehäuse längs der verbundenen tragenden Stangen durchzuführen. Die Spirale 11 weist spiraltragende Räder 36 und 38 auf, die rotierbar von den Endplatten 14 und 16 getragen werden und durch die Rollenantriebswelle 18, die an gegenüberliegenden Enden davon angrenzt, und die geringfügig breiter im Durchmesser als die Räder 30 und 32 ist. Eine Vielzahl von axial sich erstreckenden Tragestangen 33 sind an dem äußeren Umfang der Räder 36 und 38 befestigt und haben eine allgemein schraubenförmige Spiral spur 40 von T-förmigem Querschnitt, die steif daran befestigt ist und die sich über die volle Länge der Rolle von einer Behältereinlaßöffnung 42 zu einer Behälterentladeöffnung 43 erstreckt. Es wird verstanden wer den, daß Behälter an ihren Seiten getragen werden, und daß der axiale Abstand zwischen jeder angrenzenden Wicklung der Spur geringfügig größer ist als die Länge der Behälter; die gehandhabt werden, um die Behälter unterzubringen und gleitbar mit ihnen in Eingriff zu sein und sie von einem Ende der Koch- und Kühleinrichtung 6 zu dem anderen Ende während dem Laden und Entladen zu führen.

Wie zuvor erwähnt ist die Spirale 11 mit dem Gehäuse 8 nur während dem Laden und Entladen der Kocheinrichtung 6 mit den Behältern verriegelt, wodurch sie eine relative Bewegung zwischen der Spirale 11 und den Behältern zu dieser Zeit erlaubt. Die Spirale ist mit der Rolle 10 während dem Verarbeiten verriegelt, wodurch sie eine relative Bewe gung zwischen der Rolle, der Spirale 11 und den Behältern verhindert, um die Behälter zwischen der Rolle und der Spirale einzuschränken.

Um die Spirale zu entweder dem Gehäuse 8 oder der Rolle 10 zu verriegeln, sind Verriegelungsvorrichtungen 44 und 44a angrenzend an die Enden des Gehäuses 8 bereitgestellt. Da beide Verriegelungsvorrichtungen identisch sind, wird nur die Vorrichtung 44 nahe dem Einlaßende im Detail beschrieben werden.

Die Verriegelungsvorrichtung 44 (Fig. 3) weist einen gleitbaren Stab 46 auf, der gleitbar in einer Nabe 48 aufgenommen ist, die auf dem die Spirale tragenden Rad 36 gebildet ist. Die Nabe 48 ist bei 50 einge schlitzt, um einen sich bewegenden Stift 52 unterzubringen, der an dem Stab 46 befestigt ist und nach außen von ihm durch den Schlitz vor springt. Ein geflanschter verriegelnder Knoten 54 ist gleitbar auf dem Stift 52 aufgenommen und wird gegen die Nabe 48 durch eine Feder 56 gedrängt, die zwischen dem Knoten 54 und einem vergrößerten Kopf 58 des Stiftes angeordnet ist. Die Nabe ist bereitgestellt mit abgesenkten Bohrungen 60 und 62, die selektiv den Knoten 54 aufnehmen, und die zum Verriegeln des Stabes 46, und demgemäß der Spirale 11, mit der Rolle 10 bzw. dem Gehäuse 8 wirken. Wenn es mit der Rolle ver riegelt ist, erstreckt sich ein Ende des Stabes durch ein Loch 64 in dem die Rolle tragenden Rad 30; und wenn es mit dem Gehäuse 8 verriegelt ist, erstreckt sich das andere Ende des Stabes durch ein Loch 66 in der Endplatte 14.

Wenn es erwünscht ist die Spirale 11 mit dem Gehäuse 8 zu verriegeln, wird die Maschine durch den Antriebsmotor 26 angetrieben bis die Stäbe 46 jeder Verriegelungsrvorrichtung mit ihren verbundenen Löchern 66 in der verbundenen Gehäuseendplatte 14 oder 16 ausgerichtet sind, und dann entriegelt jeder Knoten 54 von den Bohrungen 62 und gleitet die Enden der Stäbe in die Löcher 66, was das andere Ende des Stabes von dem Loch 64 in der Rolle 10 zurückzieht. Danach wird die Verriege lungsvorrichtung freigegeben, um ihr zu erlauben, in der zugeordneten Bohrung 60 umschlossen zu werden. Wenn es erwünscht ist, die Rolle mit der Spirale 11 zu verriegeln und die Spirale von dem Gehäuse 8 zu entriegeln, wird die Rolle zuerst von dem Motor 26 angetrieben bis eines der Löcher 64 mit dem Stab 46 jeder Vorrichtung 44 und 44a ausgerichtet ist. Der Stab ist dann in Eingriff mit dem Loch 64 und befreit von dem Loch 66 durch Umkehren der oben beschriebenen Verriegelungsprozedur.

Um Dosen in die und aus der Koch- und Kühlvorrichtung 6 zu lenken, und um Zugang zu den Verriegelungsvorrichtungen 44 und 44a bereitzu stellen, sind die Einlaßöffnung oder Anschluß 42 und die Entladeöffnung oder Anschluß 43 nahe gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 8 bereitgestellt. Behälter werden in den Einlaßanschluß 42 durch alle geeigneten Einrichtungen wie z. B. durch eine Zufuhrfördereinrichtung 74 mit freien Rollen und einer damit zusammenarbeitenden behältertragen den Rutsche 76 zugeführt. Die Fördereinrichtung 74 und die Rutsche 76 werden von einem Rahmen 78 getragen, der an dem Gehäuse 8 befestigt ist.

Die Zufuhrfördereinrichtung 74 weist ein Paar von parallelen endlosen Ketten 80 (nur eine ist gezeigt) auf, von denen jede um eben ausgerich tete Paare von Kettenzahnrädern 82 (nur eines ist gezeigt) gezogen ist, die in dem Rahmen 78 drehgelagert sind. Eine Vielzahl von gleichmä ßig beabstandeten Rollen 90 sind drehgelagert auf und erstrecken sich transversal zwischen den beiden Ketten und dienen dazu einen Behälter zwischen jedem angrenzenden Paar von Rollen 90 aufzunehmen. Die Fördereinrichtung 74 wird in zeitlichem Bezug mit der Rolle 10 durch ein Zahnrad 92 (Fig. 1) angetrieben, das an der Rollenwelle 18 befestigt ist.

Eine geneigte Entladerutsche 96 ist an dem Gehäuse 8 angrenzend an den Entladeanschluß 43 befestigt, um zu erlauben, daß Behälter von der Einrichtung 6 entladen werden, um frei von der Vorrichtung zu rollen.

Nachdem die Koch- und Kühleinrichtung 6 mit einem Schub Behälter gefüllt worden ist, wobei verstanden werden soll, daß jeder Schub gering fügig weniger als die Gesamtanzahl von Behältern umfaßt, die in den Kocher eingebracht werden kann, so daß jeder Behälter fest einge schränkt ist von einer Bewegung relativ zu der Rolle 10 und der Spirale 11 während dem Kochprozeß, wird der Motor 26 zeitweise gestoppt und die Spirale 11 wird von dem Gehäuse 8 entriegelt und mit der Rolle 10 verriegelt, um mit ihr zu rotieren. Der Einlaßanschluß 42 und der Entladeanschluß 43 sind dann in fluiddichtem Eingriff durch Tore von jedem geeigneten Typ, wie z. B. Tore 98 bzw. 100, abgedichtet, die mit dem Gehäuse durch Bolzen 102 verbunden sind, nur das Tor 100 ist im Detail gezeigt. Es wird natürlich verstanden werden, daß die Zuführrut sche 76 und die Entladerutsche 96 von den Anschlüssen 42 und 43 zurückgezogen werden, wenn die Tore 98 und 100 in Stellung mit Bolzen befestigt werden.

Ein Dampfeinlaßkanal-Ventil 104, ein Kühlwassereinlaßkanal-Ventil 106, ein Hochdruckluftkanal-Ventil 107, und ein Entleerkanal-Ventil 108 sind mit dem Gehäuse 8 verbunden, um selektiv Erhitz- und Kühlmedien mit hohem Druck in das Gehäuse zu lenken, und um selektiv die Medien zur Hitzebehandlung von dem Gehäuse zu entleeren. Eine Steuervor richtung ist schematisch in Fig. 4 veranschaulicht. Eine Steuervorrichtung 212, die ein Computer für allgemeine Zwecke oder ein spezialisierter Computer oder Computerchip sein kann, steuert das Dampfeinlaßkanal- Ventil 104, das Kühlwassereinlaßkanal-Ventil 106 und das Entleerkanal- Ventil 108. Die Temperatur des Fluides, das durch das Entleerkanal- Ventil 108 fließt, wird von einem Temperaturübertrager 210 gemessen, der eine Eingabe in die Steuervorrichtung 212 bereitstellt. Die Steuer vorrichtung steuert ebenfalls einen Druckregulierer 214, der das Hoch druckluftkanal-Ventil 107 steuert. Ein letzter Kühldruck P_fc, der eine absolute Zahl sein kann, oder der in bezug auf den barometrischen Druck, wie z. B. 1 psi über dem barometrischen Druck, festgelegt sein kann, ist ein Wert, der zuvor in der Steuervorrichtung 212 oder gemäß den Charakteristiken der Maschine festgelegt wurde.

Beim Betrieb der Koch- und Kühlvorrichtung benutzt der Bediener die Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung 216, um die Steuervorrichtung 212 festzule gen, wobei eine Kochrezeptur eine anfängliche Kühltemperatur T_ic und eine Endkühltemperatur T_fc spezifiziert. Die Tore 98 und 100 werden von den Einlaß- und den Entladeanschlüssen 42 bzw. 43 entfernt und die Spirale 11 wird mit dem Gehäuse 8 verriegelt. Der Motor 26, der ein Motor mit variabler Drehzahl sein kann, wird dann gestartet und ein Schub von Behältern, wie z. B. Nr. 10, oder Gallonendosen, werden durch die Zuführfördereinrichtung 74 durch den Einlaßanschluß 42 vorwärts bewegt und in registrierenden Eingriff mit der Rolle und der Spirale, die die Behälter spiralförmig durch die Koch- und Kühlvorrichtung bei einer relativ geringen Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, bis der Schub vollständig in die Vorrichtung geladen ist. Der Motor 26 wird dann gestoppt und die Spirale 11 von dem Gehäuse 8 entriegelt und mit der Rolle 10 durch die Verriegelungsvorrichtungen 44 und 44a verriegelt. Die Tore 98 und 100 werden dann in druckdichter Beziehung mit dem Einlaß anschluß 42 bzw. dem Entladeanschluß 43 befestigt, wodurch sie die Anschlüsse abdichten und die Koch- und Kühlvorrichtung 6 für ihren Kochzyklus präparieren.

Ein Erhitzmedium unter Druck, wie z. B. Dampf oder eine Dampf-Luft- Mischung, wird durch die Ventile 104 und/oder 107 und in das Gehäuse 8 gelenkt, wobei das Wassereinlaßkanal-Ventil 106 und das Entleerkanal- Ventil 108 geschlossen ist. Die Rolle 10, mit der mit ihr verriegelten Spirale 11, so daß die Behälter fest darin eingeschränkt sind und sich nicht relativ entweder zu der Rolle oder der Spirale bewegen, um die Beladungsform aufrecht zu erhalten, wird dann bei einer Geschwindigkeit von mehr als ungefähr 24 Umdrehungen pro Minute angetrieben, wenn der Radius der Rolle ungefähr 4 ft ist. Die Hochgeschwindigkeitsrota tion der Rolle verursacht, daß der Inhalt jedes Behälters an den Ober flächen der Behälter vorbei und dann durch deren Zentren zirkuliert, wobei die Wärmeübertragungscharakteristiken stark verbessert werden. Nachdem der Inhalt der Behälter ausreichend bei der gewünschten Temperatur gekocht wurde, beginnt ein Kühlprozeß.

Zu Beginn des Kühlprozesses, der als Zeit A in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Dampfeinlaßkanal-Ventil 104 durch die Steuervorrichtung 212 geschlossen. Die Steuervorrichtung 212 legt den Druckregulierer 214 auf einen Druck über dem Erhitzdruck P_h in dem Gefäß 8 fest. Dieser höhere Druck ist der anfängliche Kühldruck P_ic. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel legt die Steuervorrichtung 212 den Druckregulierer 214 auf einen Druck von 0 bis 5 psi über dem Erhitzdruck Ph in dem Gefäß 8 fest, so daß 0<P_ic-P_h<5. Der Druckregulierer 214 erlaubt dem Hochdruckluftkanal-Ventil 107 Hochdruckluft zu dem Gefäß 8 bereitzu stellen, um einen Druck bereitzustellen, der gleich dem anfänglichen Kühldruck P_ic ist.

Danach, während der Mikro-Kühl-Zeitperiode zwischen den Zeiten A und B in Fig. 5, öffnet die Steuervorrichtung 212 teilweise das Kühlwasser einlaßkanal-Ventil 106, das einen Fluß einer geringen Menge von Kühl fluid erlaubt, was in diesem Ausführungsbeispiel Wasser ist, in das Gehäuse 8. Während dieser Zeitperiode hält die Steuervorrichtung 212 den Druck bei ungefähr P_ic aufrecht. Der Temperaturübertrager 210 mißt die Temperatur T_p des Fluides, das durch das Entleerkanal-Ventil 108 fließt, und sendet den gemessenen Wert T_p zu der Steuervorrichtung 212.

Nach einer kurzen Zeitperiode (0 bis 60 Sekunden) endet die Mikro- Kühl-Zeitperiode und die Makro-Kühl-Zeitperiode beginnt, gezeigt als Zeit B in Fig. 5. Zum Zeitpunkt B veranlaßt die Steuervorrichtung 212, daß das Kühlwassereinlaßkanal-Ventil 106 weiter geöffnet wird, so daß eine größere Menge von Kühlfluid in das Gehäuse 8 fließt. Der Tem peraturübertrager 210 fährt fort, die Temperatur T_p des Fluides, das durch das Entleerkanal-Ventil 108 fließt, zu messen und sendet den gemessenen Wert T_p zu der Steuervorrichtung 212. Wenn einmal die Temperatur T_ic in Fig. 5 erreicht ist, wie bei dem Ventil 108 gemessen, wird der Druckregulierer 214 beginnen, den Druck nach unten abfallen zu lassen, angezeigt zum Zeitpunkt C. Während diesem Makro-Kühlen legt die Steuervorrichtung 212 den Druckregulierer 214 fest, um einen Druck P_v aufrecht zu erhalten, der gemäß der Temperatur variiert, und wobei:

P_v = P_fc + [(T_p-T_fc)/(T_ic-T_fc)] X (P_ic-P_fc).

Ist einmal die gemessene Temperatur T_p gleich oder geringer als die Endkühltemperatur T_fc zur Zeit C, dann ist die Makro-Kühl-Zeitperiode vollständig. Das Wassereinlaßkanal-Ventil 106 und das Hochdruckluftka nal-Ventil 107 sind geschlossen.

Während den Mikro-Kühl- und Makro-Kühl-Zeitperioden fahren die Rolle 10, die Spirale 11 und die Behälter fort zu rotieren bei der gleichen schnellen Geschwindigkeit bis die Temperatur der Behälter ausreichend reduziert worden ist, um zu erlauben, daß die Behälter freigegeben werden können zu der Atmosphäre ohne Gefahr von Schaden an den Behältern aufgrund eines übermäßigen Druckunterschiedes, der zwischen den internen und externen Oberflächen der Behälter auftritt.

Nach den Mikro-Kühl- und Makro-Kühl-Zeitperioden wird der Motor 26 dann gestoppt und die Tore 98 und 100 sind von dem Einlaßanschluß 42 bzw. dem Entladeanschluß 43 entfernt. Der Motor wird dann langsam anlaufen gelassen bis der Gleitstab 46 jeder Verriegelungsvorrichtung 44 und 44a mit dem zugehörigen Loch 66 in den Endplatten des Gehäuses 8 ausgerichtet ist, um die Spirale 11 von der Rolle 10 zu entriegeln und die Spirale 11 mit dem Gehäuse 8 zu verriegeln.

Der Motor 26 wird dann gestartet, wobei er die Rolle 10 relativ zu der stationären Spirale 11 bei einer geeigneten Geschwindigkeit antreibt, abhängig von der Größe der Dosen, wobei die verarbeiteten Behälter dazu veranlaßt werden, spiralförmig durch die Koch- und Kühl-Vorrich tung angetrieben zu werden und aus dem Entladeanschluß 43 zur Entfer nung daraus über die geneigte Rutsche 96. Der Betriebszyklus wird dann für den nächsten Schub von Behältern wiederholt.

Das erfinderische Druckabsenkprofil ist vollständig abhängig von den beiden Temperatur-Setzpunkten, die in der Rezeptur gewählt wurden, und einem Enddruck. Daher wird die Druckabsenkung längs der tatsächli chen Temperaturabsenkung folgen; beginnen sich abzusenken (Druck) bei T_ic und Beenden des Absenkens (bei P_fc präzise bei T_fc. Druck kann tatsächlich dazu führen, alle dazwischenliegenden Absenkungen bei der Kühlwassertemperatur anzupassen, d. h. Verluste beim Wasserzufuhrdruck. Daher kann die Druckabsenkrate jetzt einfach beeinflußt werden durch Modifizieren von T_ic oder T_fc; mit der Versicherung, daß der Überdruck automatisch dem realen Temperaturabsenkprofil folgen wird.

Die Einfachheit dieser Näherung gibt dem Retortenbetreiber ein ein faches Betriebswerkzeug, um Retortenkühldruck zu bewirken ohne das Bedürfnis alle Details der Retortendrucksteuerung zu verstehen. Weiter hin stellt es die Flexibilität bereit, die für Retorten benötigt wird, die große Anzahlen von verschiedenen Produktrezepturen verarbeiten.

Beispiele von Werten die benutzt werden können in der Erfindung sind T_ic=200°F, T_fc=100°F, P_fc=barometrischer Druck, und P_ic-P_h=2 psi. Ein vorgeschlagener Bereich für die anfängliche Kühltemperatur T_ic ist zwi schen 212°F und T_fc. Ein vorgeschlagener Bereich für die Endkühltem peratur T_fc ist zwischen 160°F und 32°F. Ein vorgeschlagener Bereich für den Endkühldruck P_fc ist zwischen -5 psi und 5 psi Manometerdruck. P_fc kann gemäß dem tatsächlichen barometrische Druck festgesetzt werden. Ein vorgeschlagener Bereich für P_ic-P_h ist zwischen -1 psi und 5 psi.

Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel einen Orbitort benutzt, kann die Erfindung bei anderen Batch-Retorten benutzt werden, wie z. B. einer Batch-Retorte, die Dosen in einem Korb oder auf Tabletts rotiert.

Andere Absenkschemen sind möglich, worin der Druck P_v eine Funktion des Enddruckes P_fc ist, hinzugefügt zu einem proportionalen Faktor, der eine Funktion der vorliegenden Temperatur T_p, der anfänglichen Kühl temperatur T_ic, dem Endkühldruck T_fc und dem anfänglichen Kühldruck P_ic ist. Bevorzugter ist P_v = P_fc + F (T_p, T_fc, T_ic) X (P_ic-P_fc), wenn die Temperatur T_p des Kühlmittels, das von dem Gefäß entleert wird, geringer oder gleich der anfänglichen Kühltemperatur T_ic ist, und worin F(T_p, T_fc, T_ic) eine Funktion von T_p, T_fc und T_ic ist und worin, wenn T_fc T_p T_ic ist, dann 0 F(T_p, T_fc, T_ic) 1 ist. Bevorzugter ist F(T_ic, T_fc, T_ic) = 1 und F(T_fc, T_fc, T_ic) = 0. Ein Beispiel einer sol chen Beziehung ist P_v = P_fc + [(T_p-T_fc)/(T_ic-T_fc)]²X(P_ic-P_fc).

Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt und hier beschrieben wurde, wird es geschätzt werden, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen darin gemacht werden können, ohne von dem Geist der Erfindung, wie definiert durch den Umfang der beigefügten Ansprüche, abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Unter-Druck-Setzen während Herunterkühlen eines Inneren eines Batch-Retortengefäßes und mit einem Endkühldruck von P_fc, der durch Dampf erhitzt wurde zu einer Erwärmungstempe ratur und einem Erwärmungsdruck P_h, das die Schritte aufweist von:
Spezifizieren einer anfänglichen Kühltemperatur T_ic;
Spezifizieren einer Endkühltemperatur T_fc;
Bereitstellen eines nicht-kondensierbaren Gases zu dem Inneren des Gefäßes, das veranlaßt, daß der Druck innerhalb des Gefäßes zu einem anfänglichen Kühldruck P_ic erhöht wird;
kontinuierliches Bereitstellen des nicht-kondensierbaren Gases zu dem Inneren des Gefäßes, um den Druck innerhalb des Gefäßes bei dem anfänglichen Kühldruck aufrecht zu erhalten;
Einführen eines Kühlmittelflusses in das Gefäß;
Entleeren des Kühlmittels von dem Gefäß;
Messen der Temperatur T_p des Kühlmittels, das von dem Gefäß entleert wurde; und
Regulieren des Druckes in dem Gefäß P_v, so daß P_v=P_fc+F(T_p, T_fc, T_icX(P_ic-P_fc) ist, wenn die Temperatur T_p des Kühlmittels, das von dem Gefäß entleert wurde, geringer oder gleich der anfänglichen Kühltemperatur T_ic ist, und worin F(T_p, T_fc) T_ic eine Funktion von T_p, T_fc und T_ic ist, und worin, wenn T_fcT_pT_ic ist, dann 0F(T_p, T_fc, T_ic)1 ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin F(T_p, T_fc, T_ic)=(T_p-T_fc)/(T_ic- T_fc) ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin das Kühlmittel Wasser ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin der anfängliche Kühldruck P_ic 0 bis 5 psi über dem Erwärmungsdruck ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin die anfängliche Kühltemperatur zwischen 212°F und 160°F ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, worin die Endkühltemperatur zwischen 160°F und 32°F ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin der Endkühldruck P_fc zwischen -5 psi und 5 psi Manometerdruck ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin der Endkühldruck P_fc ungefähr gleich dem barometrischen Druck ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin der Endkühldruck P_fc zwischen -5 psi und 5 psi Manometerdruck ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 2, worin der Endkühldruck P_fc ungefähr gleich dem barometrischen Druck ist.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin F(T_p, T_fc, T_ic)=[(T_p-T_fc)/(T_ic T_fc)]² ist.

12. Vorrichtung zum Unter-Druck-Setzen während Herunterkühlen eines Inneren eines Batch-Retortengefäßes, das durch Dampf erhitzt wurde zu einer Erwärmungstemperatur und einem Erwärmungsdruck, und das unter Druck gesetzt wurde zu einem anfänglichen Kühldruck P_ic und mit einem Endkühldruck P_fc, die aufweist:
eine Einrichtung zum Festlegen einer anfänglichen Kühltemperatur T_ic und einer Endkühltemperatur T_fc;
eine Einrichtung zum Bereitstellen eines nicht-kondensierbaren Gases zu dem Inneren des Gefäßes, um Druck zu dem Gefäß bereitzustel len;
eine Einrichtung zum Einführen eines Kühlmittelflusses in das Ge fäß;
eine Einrichtung zum Entleeren des Kühlmittels von dem Gefäß;
eine Einrichtung zum Messen der Temperatur T_p des Kühlmittels, das von dem Gefäß entleert wurde; und
eine Einrichtung zum Regulieren des Druckes in dem Gefäß P_v, so daß P_v=P_fc+F(T_p, T_fc, T_ic)X(P_ic-P_fc), wenn die Temperatur T_p des Kühlmittels, das von dem Gefäß entleert wurde, geringer oder gleich der anfänglichen Kühltemperatur T_ic ist, und worin F(T_p, T_fc, T_ic) eine Funktion von T_p, T_fc und T_ic ist, und worin, wenn T_fcT_pT_ic ist, dann 0F(T_p, T_fc, T_ic)1 ist.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, worin F(T_p, T_fc, T_ic)=(T_p-T_fc)/(T_ic-T_fc) ist.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, worin der Endkühldruck ungefähr gleich dem barometrischen Druck ist.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, worin das Kühlmittel Wasser ist.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, worin die anfängliche Kühltempera tur zwischen 212°F und 160°F ist.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, worin die Endkühltemperatur zwi schen 160°F und 32°F ist.

18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, worin der Endkühldruck P_fc zwi schen -5 psi und 5 psi Manometerdruck ist.

19. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, worin der Endkühldruck P_fc unge fähr gleich dem barometrischen Druck ist.

20. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, worin F(T_p, T_fc, T_ic)=[(T_pT_fc)/(- T_ic-T_fc)]² ist.