DK169447B1 - Knivsystem til en overfladeafskrabet varmeveksler - Google Patents

Description

i DK 169447 B1

Opfindelsen vedrører et knivsystem til en overfladeafskrabet varmeveksler af den i krav 1's indledning angivne art.

Overfladeafskrabede varmevekslere finder især anvendelse inden for 5 levnedsmiddelindustrien, hvor de anvendes til nedkøling eller opvarmning af fedtprodukter, bageri produkter og mejeriprodukter, som f.eks. margarineemulsion og iscreme. En sådan varmeveksler omfatter et cylindrisk behandl ingskammer, en rotor anbragt i kammeret og et antal knivrækker bestående af et antal i forlængelse af hinanden 10 anbragte, pladeformede knive monteret på rotoren, således at knivene afskraber kammerets indvendige overflade under drift. Et køle- eller varmemedium, f.eks. ammoniak, freon, glycol, varmt vand eller damp cirkuleres på ydersiden af behandlingskammeret og tilvejebringer varmeveksling ved en sædvanlig varmevekslerproces. Det behandlede 15 produkt indføres under tryk ved varmevekslerens ene ende og forlader varmeveksleren ved dennes anden ende. Afskrabningen af produktet fra kammerets indvendige overflade under passagen gennem varmeveksleren skaber derved en betydelig bedre varmetransport.

20 På kendte maskiner er de pladeformede knive udformet med huller og/eller slidser og fastgjort til rotoren ved hjælp af tappe eller skruer eller kombinationer af disse. Brugen af denne fastgørelsesmetode gør det nødvendigt at udtage rotoren af kølerøret ved rengøring, kontrol eller ved udskiftning af knivene. Dette er en tidskræ-25 vende proces, og da produktionen herunder må standses i den produktionslinie, hvori varmeveksleren indgår, er kontrol og udskiftning af knivene tillige forbundet med et betydeligt økonomisk tab. Desuden skaber sådanne skruer og tappe med korresponderende huller eller slidser i kniven døde rum, hvori mindre mængder behandlet 30 produkt og snavs kan samle sig, og bakterievækst derfor kan forekomme .

Fra GB offentliggørelsesskrift 2.232.469 kendes en sådan overfladeafskrabet varmeveksler, hvor knivene er monteret på rotoren ved brug 35 af hængsel anordninger. En lignende varmeveksler kendes fra EP offentliggørelsesskrift 400 700. I begge tilfælde er det nødvendigt at udtage rotoren af behandlingskammeret for at efterse eller udskifte knivene.

DK 169447 B1 2 I US-patent 3385354 vises eksempelvis på fig. 4 en overfladeafskrabet varmeveksler, hvor knivene er anbragt i en V-formet recess, og hvor tappe anbragt på rotoren rager gennem huller eller udsparinger i knivene. Det er således heller ikke muligt at udskifte eller 5 efterse knivene ved denne kendte varmeveksler uden forudgående at udtage rotoren af behandlingskammeret.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at angive et knivsystem til en overfladeafskrabet varmeveksler, hvilket knivsystem er 10 udformet således, at det er muligt at demontere knivene uden at udtage rotoren af behandlingskammeret og samtidig sikre, at knivene fastholdes i en korrekt position ved rotation af rotoren også ved rotation i retninger modsat den normale driftsretning.. Dette opnås ved et knivsystem, der er særpræget ved det i krav l's kendetegnende 15 del angivne.

Knivsystemet muliggør derved demontering af den enkelte kniv ved hjælp af et redskab, der kan indføres i behandlingskammeret og dér gribe om eller indgribe med den enkelte kniv til udtrækning af 20 denne, idet kniven med et tilhørende fastholdelsesflig er udformet i ét stykke. Herved kan kontrol og evt. udskiftning foretages væsentligt hurtigere end hidtil, og produktionstabene mindskes væsentligt.

Ved udformningen af gribeanlægget for kniven i rotoren undgår man desuden døde rum i forbindelse med skruehuller i rotorlegemet og 25 opnår en deraf følgende forbedret hygiejne i forbindelse med brugen af varmeveksleren.

Ved at udforme den kant, der danner knivens basis, i alt væsentligt bølgeformet og således uden skarpe hjørner, opnår man en yderligere 30 forbedring af hygiejnen.

Udformningen af kniv og rotor med dele, der begrænser knivens bevægelse i radiel og tangentiel retning i forhold til rotoren, kræver således kun en låsbar fastholdelse af hver knivrække ved 35 dennes ender. Dette kan ved den ene ende være et fast anlæg og ved den ende, hvor knivene ønskes udtaget, en demonterbar holdeanordning monteret i forbindelse med f.eks. et rotorleje.

Yderligere fordelagtige udførelsesformer for opfindelsen fremgår af 5 DK 169447 B1 3 underkravene.

I det følgende vil en udføre!sesform for opfindelsen blive forklaret med henvisning til den ikke begrænsende tegning, hvor: fig, 1 er en snittegning set i længderetningen gennem en overfladeafskrabet varmeveksler monteret med et knivsystem ifølge opfindelsen, 10 fig. 2 er et tværsnit gennem den i fig. 1 viste overfladeafskrabede varmeveksler, fig. 3a og 3b viser set fra siden knivrækkerne henholdsvis monteret og demonteret, 15 fig. 4 viser et mere detaljeret, delvist snit af knivrække og rotor efter linien A-A i fig. 3, fig. 5 er en aksial snittegning, der viser en fastholdelsesanord-20 ning for en knivrække ved rotorlejet.

Fig. 1 viser en overfladeafskrabet varmeveksler omfattende en statisk del, hvor et indre varmetransmissionsrør 21 afgrænser et behandlingskammer 20. I et rum 27 mellem det indre varmetransmis-25 sionsrør 21 og et ydre 22 rør cirkuleres et varme/kølemedium, der tilvejebringer en varmeveksling ved en sædvanlig varmevekslingsproces. Ved sin ene ende er behandlingskammeret 20 forsynet med en tilførselsåbning 23 og ved sin modsatte ende med en afgangsåbning 24, hvorigennem et behandlet materiale kan passere. I kammeret 20 er 30 en rotor 4 monteret, og på rotoren 4 er et antal knivrækker 1 fastgjort i affasninger 26 (fig. 2) udvendigt på rotoren 4. Rotoren er forsynet med .en aksel 25, dér via et leje er ført gennem kammerets ene endevæg til forbindelse med en drivanordning, som f.eks. en elektromotor (ikke vist) og med en aksialt monteret tap 28, der er 35 lejret i kammeret 20's modstte endevæg.

Fig. 2 viser et tværsnit gennem en overfladeafskrabet varmeveksler, hvor to knivrækker af knivsystemet ifølge den foretrukne udførelsesform er monteret.

DK 169447 B1 4

Fig. 3a viser knivsystemet bestående af et antal pladeformede knive 1 set fra siden og monteret på rotoren, og fig. 3b viser knivsystemet demonteret fra denne.

5 Fig. 4 viser i snit en kniv set fra siden og mere detaljeret. Den enkelte kniv har ved den kant, der er nærmest den indre overflade af varmetransmi ss i onsrøret 21, en æg 2 og ved den kant, der vender mod rotoren 4, en basis 3. Herimellem kan der i den enkelte kniv være tilvejebragt mindst én udsparing 16, i hvilken en del af knivmate-10 rialet rager ind som en flig 8, der er bøjet i retning mod rotorens 4 omdrejningsakse (fig. 4). Rotoren 4 er i affasningerne 26 forsynet med udadragende tappe 9, mod hvilke fligene 8 kan danne anlæg. Rotoren er tillige udformet med gribeanlæg 10 til optagelse af knivens basis 3.

15

Ved normal drift drejer rotoren i retning af pilen, se fig. 2, således at gribeanlæggene alene 10 sikrer, at knivene fastholdes i en korrekt skrabeposition. I forbindelse med f.eks. rengøring bringes rotoren eventuelt til at rotere i modsat retning, og fligene 20 8 vil da danne anlæg mod tappene 9's hosliggende sider og sikrer en . fastholdelse af knivene 1 i forhold til rotoren 4. Knivene er således uanset’rotorens omdrejningsretning sikret både en radial og en tangential fastholdelse i forhold til rotoren 4. Ved deres ene ende fastholdes knivrækkerne i aksial retning ved hjælp af en 25 holdeanordning 17,18, se fig. 5. Holdeanordningen er f.eks. monteret i forbindelse med rotortappen 28. Holdeanordningen 17,18 er demonterbar ved hjælp af et håndgreb 14 og efter fjernelse af kammeret 20's endevæg, således at knivene 1 kan udtages, når holdeanordningen er aftaget. Holdeanordningen omfatter arme 18 til fastholdelse af 30 den enkelte knivrække, hvilke arme 18 er fastgjort til en bøsning 19, som er forskydelig på rotorens tap 28 og er monteret i et leje 29.

Den enkelte knivs basis 3 er af hygiejniske grunde udformet i alt 35 væsentligt bølgeformet, se fig. 3a og 3b, med bølgetoppe 11, som i monteret tilstand ligger an mod rotoren 4, og bølgedale 12, som forløber hovedsageligt parallelt med knivæggen 2. I hver knivrække er flere knive 1 anbragt i forlængelse af hinanden, og hvor de enkelte knive støder op til hinanden, er disse forsynet med U- eller DK 169447 B1 5 bueformede udsparinger 13 for at minimere omfanget af døde rum og samtidig lette rengøringen af maskinen.

Gribeanlæggene 10's placering er således (fig. 3a), at de ligger an 5 mod knivens basis 3 mellem to bølgetoppe 11. Dette bevirker, at der ikke dannes døde rum mellem gribeanlæggene 10 og kniven, i hvilke rum bakterievækst kan forekomme.

Når den overfladeafskrabede varmeveksler er i drift, indføres et 10 levnedsmiddel i varmeveksleren gennem åbningen 23 under trykpåvirkning. Ved passagen gennem kammeret 20 ændres levnedsmidlets viskositet som følge af temperaturændringer, og dele af det behandlede materiale vil derfor hænge fast på væggen. Dette bevirker en forringet varmetransport. Når rotoren 4 med knivene 1 drejer i 15 pilens retning som vist på fig. 2, vil knivene 1 afskrabe den levnedsmiddelmasse, der hænger fast på varme/kølerørets inderside og derved fremme en effektiv varmetransport, således at levnedsmidlet nedkøles/opvarmes gennem en kontinuerlig varmevekslingsproces. Efter behandling forlader levnedsmidlet varmeveksleren gennem åbningen 24 20 (Fig. 1).

Hvis knivene skal efterses eller udskiftes, f.eks. på grund af slitage, sker demonteringen ved, at holdeanordningen 17,18 fjernes, hvorpå man med et griberedskab griber ind i en udsparing 16 i en 25 kniv og i aksi al retning trækker den ud af rotoren uden iøvrigt at udtage rotoren af maskinen. Monteringen af knivene sker ved, at de skubbes på plads i rotoren stadig uden demontering af denne.

Ved rengøring kan rotoren, som tidligere nævnt, eventuelt bringes 30 til at dreje i modsat retning. Knivens basis 3 løftes derved væk fra bunden af gribeanlægget 10's reces 15, indtil fligen 8 ligger an mod tappen 9, og rengøringen lettes derved. Rengøringsmidler indføres og udtages da hensigtsmæssigt gennem de samme åbninger 23,24, som anvendes ved det behandlede materiales passage gennem varmeveksle-35 ren. Det er med den foreliggende opfindelse muligt at rengøre en varmeveksler effektivt på ca. 15 min., mens man med knive monteret ved brug af hidtil kendte fastgørelsesanordninger har måttet anvende op til 2 timer hertil.

Claims (9)

1. Knivsystem til en overfladeafskrabet varmeveksler, i hvilken en rotor (4) er monteret i et behandlingskammer (20), og hvor et antal 5 knivrækker bestående af et antal i forlængelse af hinanden anbragte, pladeformede knive (1) er monteret på rotoren, og hvor hver kniv har en æg (2) ved den langsgående kant, der er nærmest kammerets (20) indvendige væg, og ved den langsgående kant, der vender mod rotoren (4), danner en basis (3), og hvor rotoren (4) er forsynet med 10 midler, der danner anlæg for kniven, kendetegnet ved, at den enkelte kniv (1) i området mellem æg (2) og basis (3) er udformet med mindst én flig (8), der er bøjet mod rotorens (4) omdrejningsakse, og at rotoren (4) har udadragende tapformede dele (9), der danner anlæg for knivenes flige (8), således at knivene (1) kan 15 udtages af varmeveksleren uden demontering af rotoren (4).

2. Knivsystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den enkelte kniv (1) ved sin basis (3) er udformet i alt væsentligt bølgeformet. 20

3. Knivsystem ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at midlerne, der danner anlæg for kniven, omfatter med indbyrdes afstand anbragte gribeanlæg (10), hvor gribeanlæggenes (10) og bølgetoppenes (11) indbyrdes placering er således, at gribeanlæggene 25 (10) ligger an mod knivens basis (3) mellem to bølgetoppe (11).

4. Knivsystem ifølge krav 3, kendetegnet ved, at gribeanlæggene (10) danner udadvendende forhøjninger på rotoren (4) og er udformet med en i hovedsagen U-formet reces (15). 30

5. Knivsystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at knivenes flige (8) udgøres af dele af khivmaterialet i en udsparing (16) i den enkelte knivs (1) centrale del, hvilke flige (8) rager ind i udsparingerne og er bøjet således, at de danner en vinkel med 35 den øvrige del af knivens flade.

6. Knivsystem ifølge krav 2, kendetegnet ved, at knivens kant modsat æggen (2) er udformet med bølgetoppe (11) og bølgedale (12), der forløber parallelt med æggen (2). 7 DK 169447 B1

7. Knivsystem ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at den enkelte kniv (1) har en i alt væsentligt U- eller bueformet udsparing (13) ved sine ender.

8. Knivsystem ifølge et eller flere af de foregående krav, ken detegnet ved, at knivene (1) fastholdes i knivrotorens længderetning ved hjælp af en holdeanordning (17,18).

9. Knivsystem ifølge krav 8, kendetegnet ved, at 10 holdeanordningen (17, 18) er monteret på en bøsning (19) omkring en rotortap (28) og udformet således, at den kan fjernes uden demontering af knivrotoren, hvorved knivene kan monteres og demonteres uden demontage af knivrotoren. 15 20 25 30 35