DE60003897T2

DE60003897T2 - Sprühvorrichtung

Info

Publication number: DE60003897T2
Application number: DE60003897T
Authority: DE
Inventors: Claude Annonier; Sebastien Nuffer; Juan Mallarach Capdevila
Original assignee: Aventis Animal Nutrition SA
Current assignee: Adisseo Ireland Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: IL145368A0; PL351507A1; PT1164877E; DE60003897D1; CA2366777A1; EP1164877A1; MXPA01009818A; AR023254A1; AU762456B2; ES2197869T3; ATE244992T1; JP2002540779A; WO2000059321B1; BR0009316A; RU2241359C2; EP1164877B1; WO2000059321A1; AU4291900A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Ausrüstungsteil zum Sprühen einer flüssigen Zusatzstoffzusammensetzung auf ein festes Produkt, beispielsweise ein Nahrungsmittel. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die ein homogenes Sprühen sehr kleiner Mengen eines flüssigen Bestandteils auf relativ große Mengen eines festen Produkts ermöglicht.
Der Begriff "festes Produkt" wie hierin verwendet soll ein Produkt umfassen, das in Form von Pellets oder Krümeln oder eines Pulvers vorliegt, das zum Ausbilden einer Breicharge verwendet werden kann.
Eine bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sprühen von flüssigen Nahrungsmittelzusatzstoffen, die in kleinen Gewichtsmengen in dem Nahrungsmittel vorhanden sein sollen und im Wesentlichen aus Enzymen und/oder Vitaminen und/oder Carotenoiden bestehen. Die genannten Zusatzstoffe werden häufig in sehr kleinen Mengen in der Größenordnung von einigen wenigen zehn oder hundert Gramm pro Tonne Nahrungsmittel zugegeben.
Im Stand der Technik gibt es verschiedene Beispiele für das Vermischen von Zusatzstoffen mit einem Hauptbestandteil, beispielsweise in US-A-4108335, US-A-5516625 und DE-A-4413249.
Wenn der den Zusatzstoff-Nebenbestandteil aufnehmende Hauptbestandteil in fester Form vorliegt, wurde früher vorgeschlagen, den Zusatzstoff in einer Trägerflüssigkeit zu verdünnen, wie zum Beispiel in WO-A-97/16964 angeregt. Ein anderes Beispiel für die Verdünnung des Zusatzstoffes ist als eine Wahlmöglichkeit in dem Patent EP 789291 offenbart, in dem eine Einrichtung beschrieben ist, die umfasst:

– einen oder mehrere mit einem Thermostat versehene Behälter, die das Enzym enthalten, das in vorverdünnter Form vorliegen kann,
– ein System zum Entziehen des flüssigen Enzyms aus seinem Behälter,
– ein Strömungsregelventil,
– einen Durchflussmesser mit hoher Empfindlichkeit,
– ein Injektionssystem, das einen einstellbaren Atomisierungswinkel aufweist, und
– ein Mikroprozessor gestütztes elektronisches System zum Regulieren der Dosis des flüssigen Enzyms.

Obgleich dieses Sprühsystem, das äußerst effizient ist und viele Jahre lang kommerziell genutzt worden ist, das Einspeisen eines flüssigen Nahrungsmittelzusatzstoffes ermöglichte, welcher in vorverdünnter Form vorliegen kann, wurde es nicht mit der Absicht konstruiert, eine kontinuierliche Variation der Verdünnung zu ermöglichen. Beim Gebrauch hat es sich gezeigt, dass dieses System nicht perfekt für Enzyme angepasst war, die in unterschiedlichen Konzentrationen eingespeist werden mussten, oder dafür, mehrere unterschiedliche Bestandteile einzuspeisen, die nicht miteinander kompatibel sind, sei es aus physikalischer oder chemischer Sicht.
Daher könnte das Einspeisen von Zusatzstoffen, wie etwa Enzymen, in eine wässrige Lösung nicht gleichzeitig mit der Einspeisung von Zusatzstoffen in Lipidform durchgeführt werden, wie etwa den Vitaminen A oder E, oder Proteasen könnten nicht zusammen mit Proteinenzymen eingespeist werden.
Bei dem früheren System wurde die Verdünnung des Enzyms vorab bestimmt und die Menge des verdünnten Enzyms durch den Mikroprozessor gestützten Durchflussmesser eingestellt, um zur Menge des Nahrungsmittels in Relation gebracht zu werden, das auf einem Förderband vorbeilief. Bei diesem System wurde die Strömungsrate des Sprühstroms konstant an die Menge des durch das Förderband transportierten trockenen Nahrungsmittels angepasst.
Es hat sich nun jedoch unerwarteterweise gezeigt, dass es einfacher und vorteilhafter ist, die Verdünnung des Zusatzstoffes im Verdünnungsmittel (Wasser) sowohl an die Menge des von einem Förderband transportierten trockenen Nahrungsmittels als auch an den Zusatzstoffstrom anzupassen, um so den Gesamtsprühstrom für eine konstante Strömungsrate des trockenen Nahrungsmittels konstant zu halten.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Sprühen eines Zusatzstoffes, der mit einem dafür vorgesehenen Verdünner verdünnt ist, bestehend aus:

– einem Verdünnerbehälter,
– einem weiteren Behälter für einen besagten Zusatzstoff,
– zumindest einem Mischer,
– Leitungen, die den Verdünnerbehälter und den Zusatzstoffbehälter mit dem Mischer verbinden, um die Verdünnung des Zusatzstoffes durch den Verdünner aus dem Verdünnerbehälter zu ermöglichen,
– Sprüheinrichtungen, die angeschlossen sind, um den Ausstoß von dem zumindest einen Mischer mit einer konstanten Strömungsrate aufzunehmen und ihn auf eine Sprühzone zu sprühen, und
– Einrichtungen zum Transportieren eines festen Produkts zur Sprühzone, um den Zusatzstoff aufzunehmen,
– wobei in den Leitungen jeweils ein Regelventil für jede den erstgenannten und weiteren Behältern zugeordnete Flüssigkeit vorhanden ist, Verdünnungssteuereinrichtungen zum Steuern der Regelventile vorgesehen sind, um die Strömungsraten des Verdünners und des Zusatzstoffes zum Mischer zu steuern, wobei die Verdünnungssteuereinrichtungen auf den Zustrom des festen Produkts ansprechen, das durch die Transporteinrichtung befördert wird, um die Strömungsrate des Zusatzstoffes proportional zum Zustrom des festen Produkts zu steuern, und dazu dienen, den Verdünnerstrom in Antwort auf die gewünschte Gesamtströmungsrate der Flüssigkeit zur Sprüheinrichtung zu variieren, um eine konstante Gesamtströmungsrate aufrechtzuerhalten,
– dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse auf die Einrichtung zum Transportieren eines zu besprühenden festen Produkts gerichtet ist und dass die Steuereinrichtungen in Form eines Mikroprozessors bereitgestellt sind, der auf das Gewicht des festen Produkts anspricht, das sich auf der Transporteinrichtung befindet.

Die vorliegende Erfindung setzt bevorzugt statische Mischer ein.
Die Transporteinrichtung kann ein Fördermittel sein und die Regelventile können von einem Mikroprozessor gesteuert werden, der, in Übereinstimmung mit dem Gewicht des auf dem Fördermittel vorhandenen festen Produkts, wo das Zusatzstoff/Verdünner-Gemisch aufgesprüht wird, die proportionale Strömungsrate der unterschiedlichen Zusatzstoffe und des Verdünners so moduliert, dass eine Sprühstromrate aufrechterhalten wird, die konstant und proportional zum Gewicht des festen Produkts ist.
Wenn man, gemäß 1, dem Strom beginnend vom Wasserbehälter (1) folgt, wird die Flüssigkeit von der Pumpe (3) bis zum Durchflussmesser (4) gepumpt und dann in ein Regelventil (5) einspeist, bevor sie in den Mischer (6) eingebracht wird.
Wenn man dem Strom beginnend vom ersten Zusatzstoffbehälter (2) folgt, wird die Flüssigkeit von der Pumpe (3) bis zum Durchflussmesser (4) gepumpt und dann in ein Regelventil (5) einspeist, bevor sie in den Mischer (6) eingebracht wird. Dies gilt für jeden weiteren Zusatzstoff.
Das Gemisch aus Wasser und mehreren unterschiedlichen Zusatzstoffen wird von einem Injektor (7) mit einer konstanten Strömungsrate, unterstützt von einem Luftstrom (8), auf einen Zustrom von Granulat aufgesprüht. Obgleich sich das Granulat auf einem Fördermittel, z.B. einem horizontalen Bandförderer, fortbewegen kann, ist es bevorzugt, es zu besprühen, während es vertikal von einer Pelletkühleinrichtung herabfällt. Es kann eine beliebige andere Transporteinrichtung für das feste Produkt verwendet werden.
Wenn mehrere der Zusatzstoffe nicht in dem wässrigen Strom miteinander vermischt werden können, können mehrere Sprühsysteme individuell an den Durchsatz der Vorrichtung angepasst werden, um so ein variables Aufbringen jedes Zusatzstoffes auf das feste Produkt zu erreichen, während ein optimaler Strom durch die Sprühdüse aufrechterhalten wird. Es ist ersichtlich, dass es, auch wenn die Zusatzstoffe miteinander kompatibel sind, vorteilhaft sein kann, mehrere Sprühdüsen an den Ausstoß der Vorrichtung anzupassen.
Die Vorteile der vorliegenden Vorrichtung sind wie folgt:

– homogene Verteilung des/der flüssigen Zusatzstoffe(s) auf dem Nahrungsmittel,
– Regelung der Strömungsrate eines der Zusatzstoffe, ohne dabei die Arbeit der Atomisierungsdüse stören zu müssen,
– Übereinstimmung mit den gesetzlichen Bestimmungen für vorgemischte Zusatzstoffe,
– Vermischen von wechselseitig instabilen Produkten.

Es hat sich gezeigt, dass es mit dem erfindungsgemäßen System möglich ist, eine große Vielfalt von Strömungsraten der verschiedenen Flüssigkeiten und eine genau gesteuerte Aufbringrate des zumindest einen Zusatzstoffes auf das feste Produkt zu erreichen. Beispielsweise kann die Aufbringrate eines beliebigen der Zusatzstoffe zwischen 1 Liter und 15 Litern pro Stunde betragen, wobei es zum Beispiel möglich ist, zwei separate Zusatzstoffe in den Verdünner-Wasserstrom einzuspeisen, einen mit der Rate von 1 Liter pro Stunde und den anderen mit einer Strömungsrate von 15 Litern pro Stunde.
Zur Aufrechterhaltung von optimalen Strömungsbedingungen an der Sprühdüse wird der Wasserstrom so gewählt, dass die erforderliche Strömungsrate bereitgestellt wird, die zwischen 20 und 100 Litern pro Stunde pro Sprühdüse betragen kann.
Unter Verwendung solcher Werte ist es möglich, ein homogenes Aufbringen von 0,5 bis 1 Liter eines Zusatzstoffes pro Tonne des festen Nahrungsmittelgranulats zu erreichen, das durch die Vorrichtung tritt.
Obgleich in der gesamten vorliegenden Anmeldung auf ein festes Produkt Bezug genommen worden ist, auf das das Zusatzstoff/Verdünner-Gemisch aufgebracht wird, soll dies bedeuten, dass das Produkt nicht fließfähig ist und das feste Produkt bei der bevorzugten Verwendung der Vorrichtung ein trockenes Produkt ist, das bevorzugt in Granulatform vorliegt.

Claims

Vorrichtung zum Sprühen eines Zusatzstoffes, der mit einem dafür vorgesehenen Verdünner verdünnt ist, bestehend aus: – einem Verdünnerbehälter (1), – einem weiteren Behälter (2) für einen besagten Zusatzstoff, – zumindest einem Mischer (6), – Leitungen, die den Verdünnerbehälter und den Zusatzstoffbehälter (1 und 2) mit dem Mischer (6) verbinden, um die Verdünnung des Zusatzstoffes durch den Verdünner aus dem Verdünnerbehälter (1) zu ermöglichen, – Sprüheinrichtungen (7), die angeschlossen sind, um den Ausstoß von dem zumindest einen Mischer mit einer konstanten Strömungsrate aufzunehmen und ihn auf eine Sprühzone zu sprühen, und – Einrichtungen zum Transportieren eines festen Produkts zur Sprühzone, um den Zusatzstoff aufzunehmen, – wobei in den Leitungen jeweils ein Regelventil (5) für jede den erstgenannten und weiteren Behältern (1, 2) zugeordnete Flüssigkeit vorhanden ist, Verdünnungssteuereinrichtungen zum Steuern der Regelventile (5) vorgesehen sind, um die Strömungsraten des Verdünners und des Zusatzstoffes zum Mischer zu steuern, wobei die Verdünnungssteuereinrichtungen auf den Zustrom des festen Produkts ansprechen, das durch die Transporteinrichtung befördert wird, um die Strömungsrate des Zusatzstoffes proportional zum Zustrom des festen Produkts zu steuern, und dazu dienen, den Verdünnerstrom in Antwort auf die gewünschte Gesamtströmungsrate der Flüssigkeit zur Sprüheinrichtung zu variieren, um eine konstante Gesamtströmungsrate aufrechtzuerhalten, – dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse auf die Einrichtung zum Transportieren eines zu besprühenden festen Produkts gerichtet ist und dass die Steuereinrichtungen in Form eines Mikroprozessors bereitgestellt sind, der auf das Gewicht des festen Produkts anspricht, das sich auf der Transporteinrichtung befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Leitungen, welche einen Verdünnerbehälter oder einen Zusatzstoffbehälter mit einem Mischer verbinden, jeweils Durchflussmessern zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zusatzstoffbehälter (2) mit dem Mischer verbunden sind, wobei jeder der Zusatzstoffbehälter jeweils einem Zusatzstoffdurchflussmesser (4) und einem Zusatzstoffströmungsregelventil (5) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Mischer ein statischer Mischer ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der weiteren Behälter vorgesehen sind, die mit einem gemeinsamen Mischer (6) in Verbindung stehen – und dadurch dass die Steuereinrichtung die proportionale Strömungsrate eines jeden der verschiedenen Zusatzstoffe in Antwort auf die Menge des festen Produkts moduliert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprüheinrichtung ein Gasstrom zugeführt wird, um das Sprühen mit einer konstanten Rate zu unterstützen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gebrauch der Vorrichtung Flüssigkeit durch die Verdünnerpumpe (3) vom Verdünnerbehälter (1) bis zum Verdünnerdurchflussmesser (4) gepumpt und dann in das zugeordnete Verdünnerregelventil (5) eingespeist wird, bevor sie in den Mischer (6) eingebracht wird, – dadurch, dass Flüssigkeit durch die oder jede Zusatzstoffpumpe (3) vom Zusatzstoffbehälter (2) bis zu einem Durchflussmesser (4) für den Zusatzstoff gepumpt und dann in ein Zusatzstoffregelventil (5) eingespeist wird, bevor sie in den Mischer (6) eingebracht wird, – und dadurch, dass das Gemisch des/der Verdünner(s) und des Zusatzstoffes durch einen Injektor (7) unterstützt durch einen Luftstrom (8) mit einer konstanten Strömungsrate und versprüht wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere Sprühsysteme (7), von denen jedes an den Durchsatz des festen Produkts angepasst werden kann.