DE60203140T2

DE60203140T2 - Lufteinheit zur Entfernung von teilchenförmigem Material

Info

Publication number: DE60203140T2
Application number: DE60203140T
Authority: DE
Inventors: Hendrikus Antonius Jacobus Kuenen
Original assignee: CFS BAKEL BAKEL BV; CFS Bakel BV
Current assignee: CFS BAKEL BAKEL BV; GEA Food Solutions Bakel BV
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2022-04-06
Also published as: EP1249169A1; BR0201282A; NL1017818C2; ATE290318T1; DE60203140D1; CA2381385A1; DK1249169T3; JP4328493B2; JP2002355604A; US20020144651A1; ES2238539T3; EP1249169B1; US6694914B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombination einer Beschichtungsmaschine und einer Lufteinheit, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine solche Kombination ist aus der GB-A-746 101 bekannt.
Das Aufbringen einer derartigen Beschichtung findet unter anderem in der Nahrungsmittelindustrie statt. Beispielhaft kann das Aufbringen einer Mehlbeschichtung auf ein Fleischprodukt, wie z. B. Hamburger, Schnitzel und dgl., erwähnt werden. Ein anderes Beispiel betrifft das Aufbringen einer Beschichtung aus Brotkrümeln auf solche Produkte.
Bei allen diesen Anwendungen werden die zu beschichtenden Produkte gewöhnlich durch eine Maschine, zum Beispiel eine Mehl-Beschichtungsmaschine oder eine Brotkrümel-Beschichtungsmaschine mittels eines offenen Förderbands transportiert. Bei dieser Anordnung werden die sich auf dem Förderband befindlichen Produkte unterhalb eines Einlasses für das partikuläre Material so durchgeführt, dass diese mit dem Material beschichtet werden. Das teilchenförmige bzw. partikuläre Material wird mit einem gewissen Überschuss aufgebracht. Das ist wichtig im Hinblick auf die Erzielung einer kompletten Beschichtung der Produkte.
Das partikuläre Material, welches auf dem Förderband zwischen den Produkten landet, fällt durch die Öffnungen im Förderband und wird zum Rezirkulieren gesammelt. Jedoch würde das Material, welches sich auf den Produkten befindet, oben auf diesen bleiben und mit den Produkten aus der Maschine transportiert werden. Das ist nicht wünschenswert, da ein großer Anteil des den Überschuss bildenden partikulären Materials, dann verloren gehen würde und nicht rezirkuliert werden könnte.
Aus diesen Gründen wird der Überschuss an partikulärem Material von den Produkten in der Maschine derart weggeblasen, dass dieses überschüssige Material durch die Öffnungen im Förderband fallen und zum Rezirkulieren gesammelt werden kann. Auf diese Weise geht so wenig Material wie möglich verloren.
Verschiedene Effekte entstehen als Folge davon, dass Luft in die Maschine geblasen wird. Zuerst führt ein Blasen zu einer Staubbildung. Möglichst viel des gebildeten Staubs muss im geschlossenen Gehäuse der Maschine gesammelt werden. Außerdem kann als Folge des Blasens ein Überdruck im Gehäuse erzeugt werden. Jedoch muss ein Überdruck vermieden werden, da die Staubpartikel im Falle eines Überdrucks aus dem Gehäuse herauskommen würden. Aus diesem Grund gibt es am Gehäuse eine Saugverbindung, mit welcher ein geringes Vakuum aufrechterhalten werden kann. Die abgezogene Luft wird gefiltert, bevor sie in die Umgebung abgeleitet wird.
Die oben beschriebene bekannte Einrichtung hat verschiedene Nachteile. Vor allen Dingen wird ziemlich viel Leistung benötigt, um den Blas- und Saugstrom aufrechtzuerhalten. Außerdem muss der Filter ziemlich oft gereinigt oder ersetzt werden, da die abgezogenen, Staub enthaltenden Luftmengen ziemlich groß sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lufteinheit dient zum Abblasen eines überschüssigen partikulären Materials von den Produkten, zum Absaugen, um eine Staubbildung zu verringern und auch zum Aufrechterhalten eines Vakuums im geschlossenen Gehäuse der Maschine. Mit dieser Einheit wird der größte Anteil der abgezogenen Luft umgewälzt. Die in die Umgebung abzuleitende Luftmenge bleibt folglich begrenzt, so dass die Filter kleiner sein können und weniger oft gereinigt oder ersetzt werden müssen.
Die Umwälzmittel umfassen eine Pumpe, deren Saugseite mit dem Saugelement und deren Blasseite mit dem Blaselement verbunden ist. Vorzugsweise ist die Pumpe eine Zentrifugalpumpe, welche ein spiralförmiges Gehäuse sowie ein bezüglich des spiralförmigen Gehäuses rotierbares mit einem Elektromotor verbundenes Flügelrad aufweist.
Im Zusammenhang mit der Reinigung der Lufteinheit ist es hoch wünschenswert, deren verschiedenen Komponenten, wie z. B. die Pumpe, leicht zugänglich zu machen. Deshalb wird das spiralförmige Gehäuse vorzugsweise mittels eines ersten Rahmens auf einem Chassis befestigt, wobei der erste Rahmen zwischen einer Betriebsposition und einer zurück geklappten Position drehbar ist. Des Weiteren können das Flügelrad und der damit verbundene Elektromotor auf dem Chassis mittels eines zweiten Rahmens befestigt sein, wobei der zweite Rahmen zwischen einer Betriebsposition und einer zurück geklappten Position drehbar ist.
Der erste Rahmen und der zweite Rahmen sind gelenkig mit Gelenken befestigt, welche zueinander so am Chassis angeordnet sind, dass die Rahmen in der Betriebsposition übereinander angeordnet sind, und dass das Flügelrad in dem spiralförmigen Gehäuse angeordnet ist. In der Betriebsposition ist der erste Rahmen unterhalb des zweiten Rahmens angeordnet.
Die Pumpe kann einfach gereinigt werden, indem der zweite Rahmen mit dem Motor und dem Flügelrad zurück geklappt wird. In der zurück geschwenkten Position sind sowohl das Flügelrad als auch das spiralförmige Gehäuse zur Reinigung und Inspektion leicht zugänglich. Die darin befindlichen Rückstände können einfach herausgesaugt werden, indem z. B. ein Staubsaugerschlauch verwendet wird. Eine Reinigung mit einem Fluid und dgl. ist ebenfalls möglich.
Durch Zurückklappen des ersten Rahmens, sind die unter der Pumpe befindlichen Komponenten ebenfalls leicht zugänglich. Die betreffenden Komponenten sind hier insbesondere die Trennmittel. Diese Mittel umfassen vorzugsweise einen Zyklon, welcher mit einem rotationssymmetrischen Gehäuse versehen ist und einen tangential angeordneten Einlass, einen sich zentral im Gehäuse auf dem Niveau des Einlasses erstreckenden Kern, und am Boden des Gehäuses angeordnete Sammelmittel zum Sammeln des partikulären Materials aufweist.
Bei dieser Ausgestaltung ist der erste Rahmen mit dem spiralförmigen Gehäuse der Zentrifugalpumpe oben auf dem Zyklongehäuse angeordnet; der Kern ist ebenfalls an diesem ersten Rahmen befestigt. Durch Zurückklappen der Rahmen, kann der Zyklon zum Reinigen und dgl. jetzt auch leicht zugänglich gemacht werden.
Die Sammelmittel für die abgeschiedenen Partikel können mit dem Boden des Zyklongehäuses verbunden sein. Diese Sammelmittel umfassen einen via einer Klappe oder eines Schiebers mit dem Gehäuse verbundenen Behälter. Durch Schließen der Klappe wird der Behälter vom Gehäuse vorübergehend abgetrennt. Infolgedessen ist es auch möglich, den Behälter zu entfernen und zu leeren, während die Lufteinheit in Betrieb ist.
Die Blaseinheit kann einen Staub-Filter enthalten. Die überschüssige Luft kann durch diesen Filter, welcher praktisch alle Partikel abtrennt, in die Umgebung geblasen werden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, umfasst die Beschichtungsmaschine ein Gehäuse, ein Förderband, welches sich durch das Gehäuse erstreckt und mit Öffnungen versehen ist und auf welchem die Produkte durch das Gehäuse transportiert werden können, wobei im Gehäuse Zuführmittel zum Zuführen partikulären Materials auf die auf dem Förderband angeordneten Produkte angeordnet sind, wobei das Blaselement über dem Förderband zum Blasen von Luft in das Gehäuse und über das Förderband angeordnet ist, und das Saugelement für die Lufteinheit zum Abziehen von Luft aus dem Gehäuse dient.
Im Gehäuse sind Aufteilungsmittel vorgesehen, so dass jedes Blaselement auf einer Seite der Aufteilungsmittel und die Zuführmittel auf der anderen Seite der Aufteilungsmittel sind.
Um einem Austritt von Staub aus der Beschichtungsmaschine entgegenzuwirken, wird die oben beschriebene Kombination im Einklang mit den Schritten zum Zuführen einer Luftmenge pro Zeiteinheit zu dem Gehäuse, welche geringer ist als die aus dem Gehäuse entfernte Luftmenge, so betrieben, dass im Gehäuse ein Vakuum erzeugt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden bezüglich einer in den Figuren gezeigten erläuternden Ausgestaltung genauer erklärt. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Lufteinheit,
2 eine zu 1 korrespondierende Ansicht in der zurück geklappten Position,
3 eine Seitenansicht der Lufteinheit,
4 die Kombination der Lufteinheit mit einer Mehl-Beschichtungsmaschine und
5 ein Detail.
Die in 1 gezeigte Lufteinheit 1 kann insbesondere in Kombination mit einer Mehl-Beschichtungsmaschine 2, wie in 4 gezeigt ist, verwendet werden. Die Lufteinheit 1 hat ein Chassis 3, an welchem ein erster Rahmen 4 mit einer entsprechenden ersten Drehachse 6 drehbar befestigt ist. Ein um eine zweite Drehachse 7 drehbarer zweiter Rahmen 5, ist ebenfalls drehbar am Chassis 3 befestigt. In der in 1 gezeigten Betriebsposition sind die Rahmen 4, 5 übereinander angeordnet, während der erste Rahmen 4 am oberen Ende 8 des Zyklons 12 liegt (sieh unten). Wie in 2 gezeigt ist, können die Rahmen 4, 5 um die Drehachsen 6 bzw. 7 zurück geklappt werden. Die Rahmen 4, 5 werden mittels einer Klemme 34 zusammengeklammert gehalten.
Der erste Rahmen 4 hält ein spiralförmiges Gehäuse 9, welches an sich von der als Ganzes mit 10 bezeichneten Zentrifugalpumpe bekannt ist. Das spiralförmige Gehäuse hält einen Kern 11, welcher zu einer Trennvorrichtung 12 gehört, welche als Zyklon ausgestaltet ist und weiter unten beschrieben wird. Der zweite Rahmen 5 hält das mit dem Elektromotor verbundene Flügelrad 13 der Zentrifugalpumpe 10. Der tangentiale Auslass der Zentrifugalpumpe ist mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet.
Wie dargelegt wurde, ist der Zyklon 12 auch im Chassis aufgenommen. Dieser Zyklon 12 hat ein Gehäuse 16 mit einem zylindrischen Abschnitt 17 und einem konischen Abschnitt 18. Der zylindrische Abschnitt 17 des Gehäuses 16 hat einen tangentialen Einlass 19 und der zentrale Kern 11 erstreckt sich auf dem Niveau dieses Einlasses 19, wie in 1 gezeigt ist.
Am Boden des konischen Abschnitts 18 des Gehäuses 16 ist ein Behälter 20 zum Sammeln von Partikeln, welche im Zyklon 12 abgeschieden werden. Dieser Behälter 20 ist in die Führungen 22 mittels Vorsprüngen 21 eingehängt. Der Behälter 20 kann unterhalb des Verbindungsflansches 24 mittels der Verriegelung 23 in der richtigen Position gehalten werden.
Zwischen dem Verbindungsflansch 24 und dem Bodenflansch 51 des Gehäuses 16 befindet sich ein Schieber 25. Wenn der Schieber 15 geöffnet ist, fällt das abgeschiedene Material in den Behälter 20. Wenn dieser Behälter voll ist und während des Betriebs geleert werden muss, wird der Schieber 25 geschlossen.
Die Verriegelung 23 kann dann entriegelt und der Behälter 20 aus den Führungen 22 geschoben werden; siehe 2. Nach dem Entleeren kann der Behälter 20 wieder eingesetzt und der Schieber 25 geöffnet werden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist am Auslass 15 der Zentrifugalpumpe eine Auslasseinheit 26 angebracht. An dieser Auslasseinheit kann ein taschenförmiger Staubfilter 28 mittels eines Ventils 27 angebracht werden. Der Überschuss an gereinigter Luft kann dann über diesen Staubfilter 28 in die Umgebung geblasen werden.
Auf der Auslasseinheit gibt es zwei weitere Ventile 29, welche die Mehl-Beschichtungsmaschine 2 mit der umgewälzten Luft über die Leitungen 30 versorgt. Die innere Kammer im Gehäuse 44 der Mehl-Beschichtungsmaschine 2 ist über eine Leitung 31 und einen Anschluss 38 mit dem Einlass der Zentrifugalpumpe 10 verbunden. Es ist übrigens auch möglich, die Ventile 29 wegzulassen.
Die Leitung 31 kann übrigens auch als Staubsaugerschlauch zum Entfernen von Mehlrückständen am Ende der Herstellung verwendet werden, nachdem diese von der Mehl-Beschichtungsmaschine abgetrennt worden ist.
Ferner können auch Heizmittel zum Trocknen der Beschichtungsmaschine enthalten sein. Diese Heizmittel können an jeder gewünschten Stelle in der Strömung der umgewälzten Luft sein, zum Beispiel in der Lufteinheit oder in der Beschichtungsmaschine selbst.
Ein Detail der Lufteinheit 1, betreffend die Menge partikulären Materials, welches sich im Behälter 20 ansammelt, ist in 5 gezeigt. Dazu sind am Behälter 20 zwei Rohrabschnitte 47 vorgesehen, welche sich in der gegenseitigen Verlängerung erstrecken und an gegenüberliegenden Enden eine Öffnungen 48 aufweisen.
Die an sich bekannten optischen Überwachungsinstrumente 45, 46 sind außen an diesen Rohrabschnitten 47 angeordnet. Das Instrument 45 enthält eine Lichtquelle und das Instrument 46 einen Empfänger. Die vom Empfänger 46 empfangene Lichtstrahlung wird erfasst. Sobald sich im Behälter 20 eine solche Menge an partikulärem Material angesammelt hat, dass ein freier Durchgang des Lichts behindert wird, kann ein Warnsi gnal abgegeben werden, welches darauf hinweist, dass der Behälter 20 entleert werden sollte.
Da infolge des Zykloneffekts ein leichtes Vakuum im Behälter 29 erzeugt wird, bleiben die Öffnungen 48 in den Rohr-Abschnitten 47 als Folge der einströmenden Luft frei von jeglichem klebrigen partikulären Material. Die Warnung wird nur erzeugt, wenn die Menge an partikulärem Material so groß ist, dass sich dessen Niveau das Niveau der Öffnungen 48 übersteigt.

Claims

Kombination einer Beschichtungsmaschine (2) und einer Lufteinheit (1) zur Entfernung eines überschüssigen partikulären Beschichtungsmaterials, welches auf in der Beschichtungsmaschine (2) befindlichen Produkten (42) vorhanden ist, wobei die Lufteinheit (1) wenigstens ein Blaselement (37) zum Wegblasen des überschüssigen partikulären Materials von den Produkten (42), wenigstens ein Saugelement (38) zum Abziehen von partikuläres Material enthaltender Luft von der Beschichtungsmaschine (2), und Trennmittel (12, 28) zum Entfernen partikulären Materials aus der abgezogenen Luft umfasst, gekennzeichnet durch Umwälzmittel (10, 30, 31) zum Zuführen wenigstens eines Teils der abgezogenen Luft zum Blaselement (37).
Kombination nach Anspruch 1, wobei die Umwälzmittel eine Pumpe (10) umfassen, deren Saugseite mit dem Saugelement (38) verbunden ist und deren Blasseite mit dem Blaselement (37) verbunden ist.
Kombination nach Anspruch 2, wobei die Pumpe (10) eine Zentrifugalpumpe ist, welche ein spiralförmiges Gehäuse (9) sowie ein bezüglich des spiralförmigen Gehäuses (9) rotierbares und mit einem Motor (14) verbundenes Flügelrad aufweist.
Kombination nach Anspruch 3, wobei das spiralförmige Gehäuse (9) mittels eines ersten Rahmens (4) auf einem Chassis (3) befestigt ist, wobei der erste Rahmen (4) zwischen einer Betriebsposition und einer zurück geklappten Position drehbar ist.
Kombination nach Anspruch 4, wobei der Auslass (15) des spiralförmigen Gehäuses (9) mit dem offenen Ende des Blaselements (37) mittels einer Kupplung (35) verbunden ist.
Kombination nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Flügelrad (13) und der damit verbundene Motor (14) auf dem Chassis (3) mittels eines zweiten Rahmens (5) befestigt sind, wobei der zweite Rahmen (5) zwischen einer Betriebsposition und einer zurück geklappten Position drehbar ist.
Kombination nach Anspruch 4 oder 5, wobei der erste Rahmen (4) und der zweite Rahmen (5) gelenkig mit Gelenken (6, 7) befestigt sind, welche zueinander so am Chassis (3) angeordnet sind, dass die Rahmen (4, 5) in der Betriebsposition übereinander angeordnet, und dass das Flügelrad (13) in dem spiralförmigen Gehäuse (9) angeordnet ist.
Kombination nach Anspruch 6, wobei in der Betriebsposition der erste Rahmen (4) unterhalb des zweiten Rahmens (5) ist.
Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trennmittel eine Zyklon (12) umfassen, welcher ein rotationssymmetrisches und einen tangenzialen Einlass (19) aufweisendes Gehäuse (16), einen sich zentral im Gehäuse (16) auf dem Niveau des Einlasses (19) erstreckenden Kern (11), und am Boden des Gehäuses (16) angeordnete Sammelmittel (20) zum Sammeln des partikulären Materials aufweist.
Kombination nach Anspruch 9, wobei die Sammelmittel einen lösbar mit dem Boden des Gehäuses (16) verbundenen Behälter (20) umfassen.
Kombination nach Anspruch 10, wobei der Behälter (20) mit dem Gehäuse (16), via einer Klappe oder eines Schiebers (25) verbunden ist.
Kombination nach den Ansprüchen 3 und 9, wobei das spiralförmige Gehäuse (9) der Zentrifugalpumpe (10) mit dem Oberteil des Gehäuses (16) des Zyklons (12) verbunden und der Kern (11) am ersten Rahmen (4) befestigt ist.
Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Staubfilter (28) zum Entladen gereinigter überschüssiger Luft vorgesehen ist.
Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Heizmittel zum Trocknen der Beschichtungsmaschine (2) vorgesehen sind.
Kombination nach Anspruch 9, wobei die Sammelmittel (20) einen Füllstandsdetektor (45, 40) aufweisen.
Kombination nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmaschine (2) ein Gehäuse (44) und ein Förderband (41) umfasst, welches sich durch das Gehäuse (44) erstreckt und mit Öffnungen versehen ist und auf welchem die Produkte (42) durch das Gehäuse (44) transportiert werden können, wobei im Gehäuse (44) Zuführmittel (43) zum Zuführen partikulären Materials auf die auf dem Förderband (41) angeordneten Produkte (42) angeordnet sind, wobei das Blaselement (37) über dem Förderband (41) zum Blasen von Luft in das Gehäuse (44) und über das Förderband (41) angeordnet ist, und das Saugelement (38) für die Lufteinheit (1) zum Abziehen von Luft aus dem Gehäuse (44) ist.
Kombination nach Anspruch 16, wobei Aufteilungsmittel (39, 40) in dem Gehäuse (44) vorgesehen sind, so dass jedes Blaselement (37) auf der einen Seite der Aufteilungsmittel und die Zuführmittel (43) auf der anderen Seite der Aufteilungsmittel (39, 40) sind.
Verfahren zum Betrieb der Kombination nach Anspruch 16 oder 17, umfassend das Zuführen einer Luftmenge pro Zeiteinheit zu dem Gehäuse, welche geringer ist als die aus dem Gehäuse entfernte Luftmenge, so dass im Gehäuse ein Vakuum erzeugt wird.