EP0843802A1 - Produktschale für die trocknung eines produktes - Google Patents

Produktschale für die trocknung eines produktes

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EP0843802A1
EP0843802A1 EP97920478A EP97920478A EP0843802A1 EP 0843802 A1 EP0843802 A1 EP 0843802A1 EP 97920478 A EP97920478 A EP 97920478A EP 97920478 A EP97920478 A EP 97920478A EP 0843802 A1 EP0843802 A1 EP 0843802A1
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tray
product tray
frame
drying
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Bucher Guyer AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06—Chambers, containers, or receptacles
    • F26B25/14—Chambers, containers, receptacles of simple construction
    • F26B25/18—Chambers, containers, receptacles of simple construction mainly open, e.g. dish, tray, pan, rack
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00

Definitions

  • the flexible material of the bottom of the product bowl enables optimal contact between the bottom and the heating plate.
  • the material adapts to small unevenness in the heating plate, so that there are no insulating air cushions between the heating surface and the product to be dried.
  • FIG. 7 shows a vertical section parallel to a side wall of a product tray according to the invention with a tray bottom as part of a deep-drawn trough, the edges of which are attached to a tray frame by snapping on,
  • FIG. 8 shows a vertical section parallel to a side wall of a product tray according to the invention with a tray base fastened to a tray frame by means of clamping bolts,
  • FIG. 9 shows a vertical section parallel to a side wall of a product tray according to the invention with a tray base fastened by a tray frame with a sandwich structure
  • the vertical section according to FIG. 1 shows two opposite side walls 1, 2 of a rectangular product tray 3 according to the invention.
  • the product tray 3 rests with the tray base 7 and the terminal strips 5 on a heating plate 8 for drying a product 9 located in the product tray. Due to the weight of the product 9, the flexible tray bottom 7 lies on the
  • Heating plate 8 form-fitting everywhere, due to its small thickness, it offers good heat transfer from the heating plate 8 to the product 9, which is to be dried.
  • FIG. 7 shows a shell bottom 7 ′′ which is designed as part of a deep-drawn trough 21, but is sufficiently flexible.
  • the material of the tub 21, preferably stainless steel or plastic, allows the upper edge 22 of the tub 21 to snap into place over the edge 23 of the shell frame 18 for attachment.
  • FIG. 8 A further preferred possibility of fastening a thin flexible shell base 7 '' 'to the side walls 24 of a product shell according to the invention is shown in FIG. 8 in a vertical section.
  • the side walls 24 are designed here as V-profiles with an edge 25 located at the top.
  • the ends 26, 27 of the legs of the V-profiles lie on the
  • the outer end 26 is fixed by projections 28 in corresponding elongated holes in the shell bottom 7 ''', while the inner end 27 is supported on the shell bottom 7''' by an edge protector 29.
  • the shell bottom ⁇ ' 1 1 is fastened to the side walls 24 with bolts 30 and screws 31 along the side walls and tensioned.
  • the bolts 30 hold the shell bottom 7 '''over counterparts 32, and the screws 31 are supported on the edges 25 of the V-profiles.
  • Side walls 24 are preferably made of metal.
  • FIG. 9 shows in a vertical section one possibility of fastening a flexible shell base 7 ′ to a shell frame 32 by means of a sandwich-like arrangement.
  • Shell frame 32 comprises an outer part 33 and an inner part 34, and, as already shown in FIG. 4, the shell bottom 7 'has an edge zone 17 which is specially treated chemically (by etching) or physically (by plasma surface activation) so that it can be fixed between parts 33 and 34 by melting or gluing and pressing together.
  • FIG. 10 A variant of the arrangement according to FIG. 9 is shown in FIG. 10.
  • the shell bottom 7 ' is fastened with its edge zone between two steel frames 35, 36.
  • a tray base 7 is fastened to the lower edge of a side wall 1 ′′ of a product tray by means of a snap bar 37.
  • the shell bottom 7 has an edge zone which can be fixed between the parts 1 ′′ and 37 simply by clamping.
  • the side wall 1 ′′ has a groove 38 which is suitable for receiving the snap strip 37 and which improves the elasticity
  • Properties of the side wall 1 '' has a recess 39 at its base when it snaps into place.
  • This variant is primarily suitable for the use of elastic shell bases made of elastomer (silicone-coated glass fiber fabric).

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Description

Produktschale für die Trocknung eines Produktes
Die Erfindung betrifft eine Produktschale für die Trocknung eines Produktes mittels Kontaktheizung durch Heizplatten über den Schalenboden.
Bekannte Produktschalen der genannten Art bestehen aus tiefgezogenen Kunststoffmaterialien, wie Polypropylene oder Polyaethylen. Diese Schalen liegen infolge Formänderung unter Wärmeeinfluss nicht immer formschlüssig auf der Heizplatte. Auch behindern deren relativ dicke Wände den
Wärmeübergang vom Heizelement zum Produkt . Für die Güte der Trocknung mittels Kontaktheizung in einem Vakuumtrockenschrank spielt ein guter und gleichmässiger Wärmeübergang am Boden der Produktschalen aber eine wesentliche Rolle. Die Güte der Trocknung ist bestimmt durch Trocknungsgrad, Aufschäumung und Trocknungsdauer.
Zur Sicherstellung einer gleichförmigen Temperaturverteilung und eines überall gleichen Trocknungsgrades im Produkt sind also folgende Bedingungen zu erfüllen: a) Formstabilität der Produktschalen (insbesondere der Böden) während der Trocknung, b) Guter Kontakt zwischen Heizplatte und Schalenboden über die ganze Fläche, auch kleinste Hohlräume behindern als
Isolator den Wärmetransport, c) Überall gleiche Wanddicke der Schalenböden, und d) gleichmässige Wärmeverteilung in den Heizplatten. Zur besseren Erfüllung dieser Bedingungen sind auch Produktschalen aus Metall, wie rostfrei Stahl oder Aluminium bekannt. Hierbei ergeben sich aber beim Ausklopfen des trockenen Produktkuchens Beschädigungen und Unebenheiten in den Böden, welche zu ungleichmässiger Trocknung führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile bekannter Produktschalen zu vermeiden.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Produktschale der eingangs genannten Art gelöst durch einen die Seitenwände der Produktschale bildenden oder stützenden Rahmen und einen, aus einem flexiblen dünnen hitzebeständigen Material mit gutem Wärmedurchgang bestehenden Boden.
Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Zu den mit der Erfindung erzielten Vorteilen gehören folgende Eigenschaften:
1) Das flexible Material des Bodens der Produktschale ermöglicht einen optimalen Kontakt zwischen Boden und Heizplatte. Das Material passt sich kleinen Unebenheiten der Heizplatte an, sodass zwischen der Heizfläche und dem zu trocknenden Produkt keine isolierenden Luftpolster entstehen.
2) Die geringe Dicke des Bodens ermöglicht einen guten Wärmedurchgang, sodass die Wärme sehr schnell ins Produkt geleitet wird. Durch die resultierende geringere Trocknungsdauer wird im Vergleich zu bekannten Schalentypen die Güte der Trocknung verbessert. Vergleichmessungen haben _ gezeigt, dass Reduktionen der Trocknungsdauer von 40 bis 50 % erreichbar sind.
3) Wird das Produkt warm in die Produktschalen eingebracht, so erfolgt während einer Evakuierung der Anlage bekanntlich eine starke Abkühlung der Produktmasse infolge der Verdampfung des flüchtigen Anteiles. Dies führt zu einer Erhöhung der Produkt-Viskosität mit der Folge eines unerwünschten zu starken Produkt-AufSchäumens . Derartige Aufschäum-Vorgänge können in extremen Fällen zu einer Verschmutzung von über dem Produkt angeordneten strahlenden Heizplatten führen. Bei den erfindungsgemässen
Produktschalen bleibt infolge des schnellen Wärmeüberganges die Viskosität des Produktes gering und das Aufschäumen infolge der Lufteinschlüsse ist weniger ausgeprägt.
4) Infolge des guten Wärmedurchganges ergibt sich auch am Ende des Trocknungsvorganges eine schnellere Abkühlung des
Produktes mit weiterem Zeitgewinn.
5) Zur Entleerung des trockenen Produktekuchens aus den Produktschalen genügt meistens ein Kippen der Schalen und leichtes Klopfen an den flexiblen Böden zur weitgehend verlustfreien Produktentfernung.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale auf einer Heizplatte,
Fig. 2 eine Detailansicht einer vertikalen Kante eines Schalenrahmens einer erfindungsgemässen Produktschale,
Fig. 3 eine Detailansicht einer vertikalen Kante eines mit Zuganker zusammengefügten Schalenrahmens einer anderen erfindungsgemässen Produktschale,
Fig. 3a einen Zuganker gem. Fig. 3 im Detail,
.Fig. 4 eine Detailansicht einer Ecke eines Schalenbodens für eine Produktschale gem. Fig. 1, 2 oder 3 ,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem durch kleben befestigten Schalenboden,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem mittels eines Spannrahmens befestigten Schalenboden,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem Schalenboden als Teil einer tiefgezogenen Wanne, deren Ränder an einem Schalenrahmen durch aufschnappen befestigt sind,
Fig. 8 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem mittels Spannbolzen an einem Schalenrahmen befestigten Schalenboden,
Fig. 9 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem durch einen Schalenrahmen mit Sandwichaufbau befestigten Schalenboden,
Fig. 10 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem zwischen zwei Stahlprofilen als Schalenrahmen befestigten Schalenboden, und
Fig. 11 einen Vertikalschnitt parallel zu einer Seitenwand einer erfindungsgemässen Produktschale mit einem mittels Schnappleisten an einem Schalenrahmen befestigten Schalenboden.
Der Vertikalschnitt gemäss Fig. 1 zeigt zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 1, 2 einer rechteckförmigen erfindungsgemässen Produktschale 3. An den unteren Rändern aller vier Seitenwände der Produktschale 3 ist über einer Randverstärkung oder Dichtung 4 mittels Klemmleisten 5 und Schrauben 6 ein flexibles dünnes hitzebeständiges Gewebe als Schalenboden 7 befestigt. Die Produktschale 3 liegt mit dem Schalenboden 7 und den Klemmleisten 5 auf einer Heizplatte 8 zum trocknen eines in der Produktschale befindlichen Produktes 9 auf. Durch das Gewicht des Produktes 9 liegt der flexible Schalenboden 7 auf der
Heizplatte 8 überall formschlüssig an, er bietet infolge seiner geringen Dicke einen guten Wärmeübergang von der Heizplatte 8 zum Produkt 9, welches getrocknet werden soll.
Fig. 2 zeigt eine vertikale Kante 10 einer Produktschale gemäss Fig. 1. An der Kante 10 sind in an sich bekannter Art zwei Seitenwände 1 und 11 mit ihren Spiegelkanten durch schweissen oder kleben zusammengefügt. Zur Bearbeitung durch schweissen eignet sich vorzugsweise rostfreier Stahl als Material für die Platten oder Profile der Seitenwände. Derartige für Produktschalen geeignete Schalenrahmen werden von zahlreichen Blech-verarbeitenden Firmen angeboten, z.B. von Fa. Wegmann, Spreitenbach, Schweiz. Schalenrahmen können auch aus Aluminium-Profilen zusammengeschweisst sein, unter den Anbietern solcher Rahmen ist Fa. Aluminium Menziken AG, Menziken, Schweiz zu nennen.
Schalenrahmen gemäss Fig. 2 können aber auch durch Vakuum- Tiefziehen von Kunststoff gefertigt sein, z.B. aus Polypropylen, PTFE oder aus anderen Kunststoffen. Als
Hersteller sind zahlreiche Plastverarbeiter bekannt, z.B. Firma Sigmund, Mosbach, Deutschland, oder Firma Colasit, Spiez, Schweiz. Alternativ eignen sich für das Zusammenschweissen auch extrudierte Profile aus Polypropylen oder Polyäthylen, welche von den Firmen
Keller, Bischoffszell, Schweiz und HAKA AG, Gossau SG, Schweiz lieferbar sind. Produktschalen aus Polypropylen eignen sich allerdings nur für nicht stark klebende Produkte 9.
Bei Bedarf an hinreichend grossen Stückzahlen ist eine Herstellung einstückiger Schalenrahmen oder von einstückigen Teilen solcher mittels Spritzgussverfahren aus Polypropylen wirtschaftlich, wie sie z.B. Firma Utz, Bremgarten, Schweiz liefert. In anderen Fällen kann man Schalenrahmen aus Standardteilen zusammenfügen. Fig. 3 zeigt zwei Seitenwände 1' und 11' einer Produktschale 3 {Fig. 1) , welche an einer vertikalen Kante mittels eines Zugankers 12 zusammengefügt sind. Einen derartigen Zuganker an sich bekannter Art zeigt Fig. 3a im Detail. In einem Loch 13 der Seitenwand 1' steckt ein Bolzen 14, an den mit einem Gewindestift 15 die Seitenwand 11' durch eine Längsbohrung in der Seitenwand 1' angeschraubt ist.
In den Fig. 4 bis 10 sind verschiedene Arten von Ausführung und Befestigung von Schalenböden an Schalenrahmen gezeigt. Fig. 4 zeigt eine Ecke 16 eines Tuches als Schalenboden 7' . Als Material zur Herstellung solcher Tücher eignen sich verschiedene Kunststoffe. Als organische Fasern mit hohem
Elastizitätsmodul bekannt sind die Aramidfasern Kevlar oder Nomex, Lieferant Fa. Du Pont de Nemours Int. S.A., Genf, Schweiz, welche mit PTFE (Poly-Tetrafluor-Aethylen) beschichtet wurden. PTFE ist bekannt unter dem Handelsnamen Teflon, Lieferant Fa. Du Pont de Nemours Int. S.A., Genf, Schweiz oder Hostalen, Lieferant Firma Hoechst, Frankfurt/Main, Deutschland.
Als Material für Schalenböden weiterhin geeignet sind Gewebe aus Glasfasern, deren Oberfläche mit einem
Kunststoff, z.B. PTFE oder einem Silikon beschichtet ist. Solche Gewebe sind z.B. als Lubriglas-Bänder von Firma Angst und Pfister, Zürich, Schweiz lieferbar, oder als Silikon-beschichtete Glasgewebefolien von Firma SIPOTEC, Chur, Schweiz. In Fig. 4 ist eine Randzone 17 des
Schalenbodens 7' speziell chemisch behandelt (geätzt) , damit dieselbe an einen Schalenrahmen 18 mittels einer Klebstoff-Schicht 19, aufgeklebt werden kann, wie es Fig. 5 zeigt. Hierfür eignen sich z.B. Zweikomponenten-Kleber auf der Basis von Epoxidharz, wie Araldit von Firma CIBA Polymere, Basel, Schweiz.
Neben Geweben lassen sich für die Schalenböden auch Kunststoff-Folien verwenden, z.B. aus reinem PTFE (Poly- Tetrafluor-Aethylen) oder aus PTFE mit Glasfaser verstärkt, wie sie von Fa. Neotecha AG, Hombrechtikon, Schweiz lieferbar sind. Weiterhin sind hierfür auch Folien aus Polyaethylen mit Dicken von 0.5 mm bis 1 mm verwendbar, bekannt z.B. unter dem Handelsnamen Hostalen oder Hostalen GUR von Hoechst AG, Frankfurt/Main, Deutschland.
Schliesslich eignen sich für Schalenböden auch gewobene Polyester, z.B. Trevira von Hoechst oder Tersuisse von Viscosuisse. Solche Gewebe werden mit Polyurethan beschichtet mit einer Gesamtdicke von ca. 0.6 mm z.B. von Firma HABASIT, Reinach BL, Schweiz geliefert. Sie sind vorwiegend für wenig klebende Produkte bei Temperaturen unter 80 °C geeignet.
Fig. 6 zeigt die Befestigung eines Bodenmateriales 7 an einer Seitenwand 1 einer Produktschale mittels eines Spannrahmens 20. Das Bodenmaterial 7 wird über eine Randverstärkung oder Dichtung 4 mittels mehrerer Spannschrauben 21 längs des Spannrahmens 20 an die Unterseite der Seitenwand 1 angepresst.
Fig. 7 zeigt einen Schalenboden 7'' , der als Teil einer tiefgezogenen Wanne 21, jedoch hinreichend flexibel ausgebildet ist. Das Material der Wanne 21, vorzugsweise rostfrei Stahl oder Kunststoff, erlaubt ein Einschnappen des oberen Randes 22 der Wanne 21 über den Rand 23 des Schalenrahmens 18 zur Befestigung.
Eine weitere bevorzugte Möglichkeit der Befestigung eines dünnen flexiblen Schalenbodens 7''' an den Seitenwänden 24 einer erfindungsgemässen Produktschale zeigt Fig. 8 in einem Vertikalschnitt. Die Seitenwände 24 sind hier als V- Profile mit oben liegender Kante 25 ausgebildet. Die Enden 26, 27 der Schenkel der V-Profile liegen auf dem
Schalenboden η > ' > auf. Dabei ist das äussere Ende 26 durch Vorsprünge 28 in entsprechenden Langlöchern im Schalenboden 7' '' fixiert, während das innere Ende 27 sich über einen Kantenschutz 29 auf dem Schalenboden 7''' abstützt. Wie Fig. 8 zeigt, ist der Schalenboden η ' 1 1 an den Seitenwänden 24 mit Bolzen 30 und Schrauben 31 entlang der Seitenwände befestigt und gespannt. Dabei halten die Bolzen 30 den Schalenboden 7'' ' über Gegenstücke 32, und die Schrauben 31 stützen sich auf den Kanten 25 der V-Profile ab. Die
Seitenwände 24 sind vorzugsweise aus Metall gefertigt.
Fig. 9 zeigt in einem Vertikalschnitt eine Möglichkeit, einen flexiblen Schalenboden 7' an einem Schalenrahmen 32 durch eine sandwichartige Anordnung zu befestigen. Der
Schalenrahmen 32 umfasst einen äusseren Teil 33 und einen inneren Teil 34, und der Schalenboden 7' besitzt, wie schon in Fig. 4 gezeigt, eine Randzone 17, die speziell chemisch (durch ätzen) oder physikalisch (durch Plasma-Oberflächen- Aktivierung) behandelt wurde, damit dieselbe zwischen den Teilen 33 und 34 durch schmelzen oder kleben und zusammenpressen befestigt werden kann.
Eine Variante der Anordnung gemäss Fig. 9 zeigt Fig. 10. Hier ist der Schalenboden 7' mit seiner Randzone zwischen zwei Stahlrahmen 35, 36 befestigt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 11 ist gezeigt, wie ein Schalenboden 7 am unteren Rand einer Seitenwand 1 ' ' einer Produktschale mittels einer Schnappleiste 37 befestigt ist. Auch in diesem Fall besitzt der Schalenboden 7 eine Randzone, welche zwischen den Teilen 1' ' und 37 einfach durch klemmen fixiert werden kann. Die Seitenwand 1'' weist eine zur Aufnahme der Schnappleiste 37 geeignete Nut 38 auf, welche zur Verbesserung der elastischen
Eigenschaften der Seitenwand 1'' beim Einschnappen an ihrem Grund eine Vertiefung 39 besitzt. Diese Variante eignet sich primär zum Einsatz elastischer Schalenböden aus Elastpmeren (silikonbeschichtete Glasfasergewebe) .

Claims

PATENTANSPRUECHE
1. Produktschale (3) für die Trocknung eines Produktes (9) mittels Kontaktheizung durch Heizplatten (8) über den Schalenboden (7) , gekennzeichnet durch einen die Seitenwände {1, 2, 11, 18, 24) der Produktschale (3) bildenden oder stützenden Rahmen und einen, aus einem flexiblen dünnen hitzebeständigen Material mit gutem Wärmedurchgang bestehenden Boden (7) .
2. Produktschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7) als eingeschweisste Kunststoffolie ausgebildet ist.
3. Produktschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7) ein auf dem Rand des Rahmens (1, 2, 11, 18, 24) aufgespanntes Gewebe (7', 7''', 17) umfasst.
4. Produktschale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7) eine Anti-
Haftbeschichtung (7') aufweist.
5. Produktschale nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 2, 11, 18) aus Kunststoffmaterial besteht.
6. Produktschale nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 2, 11, 18, 24) aus rostfreiem Stahl oder aus Aluminium besteht.
7. Produktschale nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7, 7'', 7''') der Produktschale (3) an dem Rahmen (1, 2, 11, 24) auswechselbar ist.
EP97920478A 1996-05-31 1997-05-21 Produktschale für die trocknung eines produktes Expired - Lifetime EP0843802B1 (de)

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CH1372/96 1996-05-31
CH01372/96A CH691827A5 (de) 1996-05-31 1996-05-31 Produktschale für die Trocknung eines Produktes.
CH137296 1996-05-31
PCT/CH1997/000196 WO1997046841A1 (de) 1996-05-31 1997-05-21 Produktschale für die trocknung eines produktes

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EP0843802A1 true EP0843802A1 (de) 1998-05-27
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EP (1) EP0843802B1 (de)
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AT (1) ATE211249T1 (de)
CA (1) CA2228142C (de)
CH (1) CH691827A5 (de)
DE (1) DE59705878D1 (de)
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PL (1) PL183243B1 (de)
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