EP2771630A1 - Kühlvorrichtung - Google Patents

Kühlvorrichtung

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EP2771630A1
EP2771630A1 EP12780456.5A EP12780456A EP2771630A1 EP 2771630 A1 EP2771630 A1 EP 2771630A1 EP 12780456 A EP12780456 A EP 12780456A EP 2771630 A1 EP2771630 A1 EP 2771630A1
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EP
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product stack
air cushion
cooling
coolant flow
cushion element
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Sebastian Dusza
Heidi ZAPF
David SCHMURLACK
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/005—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces in cold rooms

Definitions

  • the invention relates to a cooling device for cooling products, wherein the products to be cooled are stacked on pallets and these product stacks are exposed to a coolant flow comprising at least one parking space for stopping at least one product stack and at least one coolant guide system, by means of which the coolant flow through the product stack can be passed is.
  • the products to be cooled are preferably dairy products which are stacked in layers on pallets.
  • the cooling device may be, for example, a cooling tunnel or a cold storage. These devices all have the goal to speed up the cooling process and / or make it more effective.
  • a docking device which docks to a product stack or to a product arranged on a transport stack, so that the coolant flow must flow directly into the product stack.
  • the docking device described has a temperature-resistant, elastic Andockbalg which rests sealingly on the product to be cooled or the product stack.
  • Cooling tunnels for cooling goods in general are known, for example, from DE 100 17 408 A1, EP 1 455 151 B1 or DE 10 2008 040 353 A1.
  • the object of the invention is to provide an apparatus and a method which preferably causes an improved coolant flow through the product stack.
  • a cooling device is proposed according to the preamble, which is characterized in that the coolant supply system has at least one air cushion element.
  • the air cushion element by means of the coolant flow is inflatable so that it applies to at least a partial surface of the product stack, so that the coolant flow is mainly introduced directly into the product stack.
  • the use of an air cushion element ensures that substantially no leakage occurs, even if the product stack is stacked very irregularly.
  • the air cushion element is designed such that it rests in the inflated state on at least two surfaces or partial surfaces of the product stack.
  • the air cushion element may be formed such that it rests against a side surface and the top of the product stack.
  • the air cushion element may also be designed such that it bears against at least three surfaces or partial surfaces of the product stack in the inflated state, one surface being the top side of the product stack.
  • the air cushion elements can advantageously be achieved a cross flow through the product stack.
  • the product stack is stabilized during cooling at the same time.
  • an air cushion element is also conceivable, which is designed such that it rests in the inflated state on four surfaces or partial surfaces of the product stack, wherein one surface is the top of the product stack. This ensures that the products are safely cooled inside the stack.
  • the air cushion element may for example consist of an elastic material such as a fabric.
  • the air cushion element may be formed such that the air cushion at the or the contact surfaces of a perforated material.
  • the air cushion can also be constructed such that the contact surface of the air cushion element substantially corresponds to the size of the corresponding product stacking surface. In this case, the entire contact surface is made of a perforated or perforated material. If the air cushion element comprises an upper air cushion, which rests on the upper side of the product stack, this air cushion can be designed such that the product stack is sealed at the top.
  • the air cushion element is designed such that it releases the product stack when the coolant flow is interrupted.
  • the object is achieved by a method for cooling products according to the aforementioned subject matter.
  • a coolant flow is passed through the product stack, wherein the coolant guide system for guiding the coolant flow has at least one air cushion element which is inflated by means of the coolant flow, so that it applies to at least a partial area of the product stack.
  • the coolant flow is predominantly introduced directly into the product stack.
  • the coolant flow can also be simultaneously introduced into the product stack by means of the air cushion element from two or more side surfaces or partial side surfaces of the product stack Product stacks are initiated.
  • the coolant flow can be interrupted to change the product stack.
  • the cooling device with the features described above can in a
  • Cooling tunnel or a cold storage are used.
  • an automatic transport and changing device can be provided.
  • the method can be used in cooling tunnels or cold stores for cooling products.
  • the invention is intended and described for cooling products, in particular foods, it is in principle also suitable for heating products.
  • a heat tunnel is present, which can be acted upon by a heating medium.
  • Figure 2 is a front and plan view of an air cushion for two-sided
  • Figure 3 is a front, side and plan view of an air cushion for three-sided cooling air admission Figure 4a, b embodiment of the air cushion at the contact surface
  • Figure 1 shows the left half of the cross section through a cooling tunnel 1 with the coolant guide system 10.
  • the right half can be carried out adequately. However, it is not mandatory that the cooling tunnel 1 is designed in two rows.
  • the cooling air guide ssystem 10 passes the cooled by the cooling device 3 air through the air cushion 9 in or through the product stack. Behind the product stack or after the cooling air has been passed through the product stack, the air flow is sucked back from the cooling device and passed back to the cooling device.
  • the cooling device comprises, in addition to the cooling device, at least one pressure generating device, by means of which the cooling air is moved accordingly and the desired pressure is built up, usually a fan.
  • at least one pressure generating device by means of which the cooling air is moved accordingly and the desired pressure is built up, usually a fan.
  • the cooling air is moved accordingly and the desired pressure is built up, usually a fan.
  • parking spaces 5 for adjusting the product stack to be cooled. 7
  • the product stacks 7 consist of products, for example foods, such as dairy products, in particular yoghurt in cups, which are stacked in trays in layers on the pallet 8.
  • the cooling area is delimited at the top with a ceiling wall.
  • FIG 1 It can be seen in Figure 1 that the air flow through the air cushion 6 of the coolant supply system 10 is necessarily introduced into the product stack.
  • an air cushion is shown in Figure 2, which rests on three sides of the product stack, wherein the air cushion side parts 1 1 are designed such that through this, the cooling air is injected in mutually perpendicular product stacking surfaces.
  • the product stack is thus flowed through by two air streams, resulting in a uniform and faster cooling of the products.
  • the air cushion top serves only to seal the product stack, so that no cooling air can escape upwards.
  • the air cushion can also be designed as shown in FIG. From the views shown, the front, side and top view, it can be seen that the air cushion 9 is suitable for three-sidedde Kunststoffbeaufschlagung. Again, the top of the product stack is sealed so that the cooling air through the product stack must.
  • FIGS. 4a and 4b show two possible embodiments of the airbag 9.
  • the air cushion 9 shown in Figure 4a know a circumferential bead.
  • the contact surface is perforated, so that also in the area of the contact surfaces Cooling air can get into the product stack.
  • the air cushion is designed such that the air cushion has a contact surface which corresponds to the side surface or the contact surface.
  • the entire contact surface is perforated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Produkten, wobei die zu kühlenden Produkte auf Paletten (8) gestapelt sind und diese Produktstapel (7) einem Kühlmittelstrom (6) aussetztbar sind, umfassend mindestens einen Stellplatz (5) zum Abstellen zumindest eines Produktstapels (7) und mindestens ein Kühlmittelführungssystem (10), mittels dem der Kühlmittelstrom (6) durch den Produktstapel (7) hindurch leitbar ist, wobei das Kühlmittelführungssystem (10) zumindest ein Luftkissenelement (9) aufweist, das mittels des Kühlmittelstroms derart aufblasbar ist, dass es sich an zumindest eine Teilfläche des Produktstapels anlegt.

Description

Kühlvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Produkten, wobei die zu kühlenden Produkte auf Paletten gestapelt sind und diese Produktstapel einem Kühlmittelstrom aussetztbar sind, umfassend mindestens einen Stellplatz zum Abstellen zumindest eines Produktstapels und mindestens ein Kühlmittelführungssystem, mittels dem der Kühlmittelstrom durch den Produktstapel hindurch leitbar ist.
Bei den zu kühlenden Produkten handelt es sich vorzugsweise um Molkereipro- dukte, die lagenweise auf Paletten gestapelt sind.
Bei der Kühlvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Kühltunnel oder auch ein Kühllager handeln. Diese Vorrichtungen haben alle das Ziel den Kühlvorgang zu beschleunigen und/oder effektiver zu gestallten.
Bei den Kühlvorrichtungen entsprechend dem Stand der Technik besteht allge- mein das Problem, dass der Produktstapel auf einer Seite angeblasen wird, aber der Kühlmittelstrom nicht zwingend den Produktstapel durchströmen muss. Dies beeinträchtigt die Kühlleistung beträchtlich, insbesondere in der Stapelmitte.
Zur Lösung dieses Problems ist beispielsweise aus der DE 20 2006 015 362 U1 eine Andockvorrichtung bekannt, die an einen Produktstapel oder an einen auf einer Transportvorrichtung angeordneten Produktstapel andockt, sodass der Kühlmittelstrom direkt in den Produktstapel einströmen muss. Die beschriebene Andockvorrichtung weist einen temperaturbeständigen, elastischen Andockbalg auf, der dichtend am zu kühlenden Produkt bzw. dem Produktstapel anliegt.
Dadurch ist sichergestellt, dass der Kühlmittelstrom komplett in den Produktstapel eindringt, zumindest wenn die Produktstapelform mit der Form des Andockbalgs übereinstimmt.
Ist die Andockfläche des Produktstapels allerdings sehr unregelmäßig, kann der Andockbalg nicht richtig abdichten. Zudem wird immer eine Dichtfläche benötigt, an der der Andockbalg anliegt, wodurch die Eckprodukte schlechter gekühlt werden.
Kühltunnel zum Kühlen von Gütern allgemein sind beispielsweise aus der DE 100 17 408 A1 , der EP 1 455 151 B1 oder der DE 10 2008 040 353 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, das vorzugsweise eine verbesserte Kühlmitteldurchströmung durch den Produktstapel bedingt.
Die Aufgabe wird mittels einer Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie dem Verfahren nach Anspruch 1 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Kühlvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass das Kühlmittelführungssystem zumindest ein Luftkissenelement aufweist.
Dabei ist das Luftkissenelement mittels des Kühlmittelstroms derart aufblasbar, dass es sich an zumindest eine Teilfläche des Produktstapels anlegt, sodass der Kühlmittelstrom überwiegend direkt in den Produktstapel eingeleitet wird. Durch die Verwendung eines Luftkissenelementes wird erreicht, dass im Wesentlichen keine Undichtigkeit entsteht, auch wenn der Produktsstapel sehr unregelmäßig gestapelt ist.
In einer Ausführungsform ist das Luftkissenelement derart ausgebildet, dass es im aufgeblasenen Zustand an zumindest zwei Flächen oder Teilflächen des Produkt- Stapels anliegt.
Weiterhin kann das Luftkissenelement derart ausgebildet sein, dass es an einer Seitenfläche und der Oberseite des Produktstapels anliegt.
Das Luftkissenelement kann auch derart ausgebildet sein, das es im aufgeblasenen Zustand an zumindest drei Flächen oder Teilflächen des Produktstapels anliegt, wobei eine Fläche die Oberseite des Produktstapels ist. Bei dieser Art der Ausgestaltung der Luftkissenelemente kann vorteilhaft eine kreuzweise Durchströmung des Produktstapels erreicht werden. Zudem wird der Produktstapel beim Kühlen gleichzeitig stabilisiert. Zudem ist auch noch ein Luftkissenelement denkbar, das derart ausgebildet ist, dass es im aufgeblasenen Zustand an vier Flächen oder Teilflächen des Produktstapels anliegt, wobei eine Fläche die Oberseite des Produktstapels ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Produkte auch im Stapelinneren sicher gekühlt werden. Das Luftkissenelement kann beispielsweise aus einem elastischen Material wie einem Gewebe bestehen.
Um zu vermeiden das in den Randzonen Bereiche verbleiben, die nicht direkt von dem Kühlmittelstrom umströmt werden, kann das Luftkissenelement derart ausgebildet sein, dass das Luftkissen an der oder den Kontaktflächen aus einem perforierten Material besteht.
Das Luftkissen kann aber auch derart aufgebaut sein, dass die Kontaktfläche des Luftkissenelements im Wesentlichen der Größe der entsprechenden Produktstapelfläche entspricht. In diesem Fall ist die gesamte Kontaktfläche aus einem perforierten oder gelochten Material gefertigt. Umfasst das Luftkissenelement ein oberes Luftkissen, das auf der Oberseite des Produktstapels anliegt, kann dieses Luftkissen derart ausgebildet sein, dass der Produktstapel nach oben hin abgedichtet wird.
Damit der Produktstapel nach dem Kühlen wieder entnommen werden kann, ist das Luftkissenelement derart ausgebildet, dass es den Produktstapel freigibt, wenn der Kühlmittelstrom unterbrochen wird.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Kühlen von Produkten entsprechend dem eingangs genannten Gegenstand gelöst. Zum Kühlen wird ein Kühlmittelstrom durch den Produktstapel hindurch geleitet, wobei das Kühlmittelführungssystem zum Leiten des Kühlmittelstroms zumindest ein Luftkissenelement aufweist, das mittels des Kühlmittelstroms aufgeblasen wird, sodass es sich an zumindest eine Teilfläche des Produktstapels anlegt. Dadurch wird der Kühlmittelstrom überwiegend direkt in den Produktstapel eingeleitet.
Der Kühlmittelstrom kann mittels des Luftkissenelements auch von zwei oder mehr Seitenflächen oder Teilseitenflächen des Produktstapels gleichzeitig in den Produktstapel eingeleitet werden.
Nachdem der Produktstapel auf Wunschtemperatur heruntergekühlt wurde, kann der Kühlmittelstrom zum Wechseln des Produktstapels unterbrochen werden.
Die Kühlvorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen kann in einen
Kühltunnel oder auch einem Kühllager zur Anwendung kommen. Zum Wechseln der Produktstapel kann eine automatische Transport- und Wechseleinrichtung vorgesehen sein.
Auch kann das Verfahren in Kühltunneln oder Kühllagern zum Kühlen von Produkten verwendet werden. Obwohl die Erfindung für ein Kühlen von Produkten, insbesondere Lebensmitteln, vorgesehen und beschrieben ist, so eignet sie sich prinzipiell auch für die Erwärmung von Produkten. Anstelle des hier beschriebenen Kühltunnels ist dann ein Wärmetunnel vorhanden, der mit einem Heizmittel beaufschlagbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert. In diesen wird gezeigt:
Figur 1 ein Teil eines Kühltunnels im Schnitt mit dem Kühlmittelführungssystem
Figur 2 eine Vorder- und Draufsicht auf ein Luftkissen zur zweiseitigen
Kühlluftbeaufschlagung
Figur 3 eine Vorder-, Seiten- und Draufsicht auf ein Luftkissen zur dreiseitigen Kühlluftbeaufschlagung Figur 4a, b Ausführungsform des Luftkissens an der Kontaktfläche
Figur 1 zeigt die linke Hälfte des Querschnittes durch einen Kühltunnel 1 mit dem Kühlmittelführungssystem 10. Die nicht gezeigte rechte Hälfte kann adäquat ausgeführt sein. Es ist aber nicht zwingend, dass der Kühltunnel 1 zweireihig ausgeführt ist. Das Kühlluftführung ssystem 10 leitet die durch die Kühlvorrichtung 3 gekühlte Luft durch das Luftkissen 9 in bzw. durch den Produktstapel. Hinter dem Produktstapel bzw. nachdem die Kühlluft durch den Produktstapel hindurchgeleitet wurde, wird der Luftstrom von der Kühlvorrichtung wieder abgesaugt und zurück zur Kühlvorrichtung geleitet.
Die Kühlvorrichtung umfasst neben der Kühlvorrichtung mindestens eine Drucker- zeugungseinrichtung, durch die die Kühlluft entsprechend bewegt und der gewünschte Druck aufgebaut wird, meist ein Ventilator. Im unteren Teil des Kühltunnels bzw. im Kühlbereich 4 befinden sich Stellplätze 5 zum Einstellen der zu kühlenden Produktstapel 7.
Die Produktstapel 7 bestehen aus Produkten, beispielsweise Lebensmittel, wie Molkereierzeugnisse, insbesondere Joghurt in Bechern, die in Trays lagenweise auf der Palette 8 gestapelt sind. Der Kühlbereich ist nach oben hin mit einer Deckenwand abgegrenzt.
Man erkennt in Figur 1 , dass der Luftstrom durch das Luftkissen 6 des Kühlmittelführungssystems 10 zwingend in den Produktstapel eingeleitet wird. Zur weiteren Verbesserung ist in Figur 2 ein Luftkissen dargestellt, das dreiseitig am Produktstapel anliegt, wobei die Luftkissenseitenteile 1 1 derart gestaltet sind, dass durch diese die Kühlluft in senkrecht zueinander liegenden Produktstapelflächen eingeblasen wird. Der Produktstapel wird so von zwei Luftströmen durchströmt, sodass es zu einer gleichmäßigen und schnelleren Abkühlung der Produk- te kommt. Das Luftkissenoberteil dient nur zur Abdichtung des Produktstapels, sodass keine Kühlluft nach oben hin entweichen kann.
Das Luftkissen kann aber auch wie in Figur 3 dargestellt ausgeführt sein. Aus den gezeigten Ansichten, der Vorder-, Seiten- und Draufsicht, ist zu entnehmen, dass das Luftkissen 9 zur dreiseitigen Kühlluftbeaufschlagung geeignet ist. Auch hier wird die Oberseite des Produktstapels derart abgedichtet, dass die Kühlluft durch den Produktstapel muss.
In Figur 4a und 4b sind zwei mögliche Ausführungsformen des Luftkissens 9 gezeigt. Das in Figur 4a gezeigte Luftkissen 9 weißt einen umlaufenden Wulst auf. Die Kontaktfläche ist perforiert, sodass auch im Bereich der Kontaktflächen Kühlluft in den Produktstapel gelangen kann.
In Figur 4b ist das Luftkissen derart gestaltet, dass das Luftkissen eine Kontaktfläche aufweist, die der Seitenfläche bzw. der Anlagefläche entspricht. In dieser Ausführung ist die gesamte Kontaktfläche perforiert.
Bezugszeichenliste
1 Kühltunnel
2 Gehäuse
3 Kühlvorrichtung
4 Fördereinrichtung
5 Stellplätze
6 Kühlmittelstrom
7 Produktstapel
8 Palette
9 Luftkissenelement
10 Kü h I m ittelzuf üh rsystem
1 1 Luftkissenoberteil
12 Luftkissenseitenteil
13 Kontaktfläche
14 Fläche

Claims

Patentansprüche
Kühlvorrichtung zum Kühlen von Produkten, wobei die zu kühlenden Produkte auf Paletten (8) gestapelt sind und diese Produktstapel (7) einem Kühlmittelstrom (6) aussetztbar sind, umfassend mindestens einen Stellplatz (5) zum Abstellen zumindest eines Produktstapels (7) und mindestens ein Kühlmittelführungssystem (10), mittels dem der Kühlmittelstrom (6) durch den Produktstapel (7) hindurch leitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittelführungssystem (10) zumindest ein Luftkissenelement (9) aufweist, das mittels des Kühlmittelstroms derart aufblasbar ist, dass es sich an zumindest eine Teilfläche des Produktstapels anlegt, sodass der Kühlmittelstrom überwiegend direkt in den Produktstapel eingeleitet wird.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, das es im aufgeblasenen Zustand an zumindest zwei Flächen oder Teilflächen des Produktstapels anliegt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass es an einer Seitenfläche und der Oberseite des Produktstapels anliegt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass es im aufgeblasenen Zustand an zumindest drei Flächen oder Teilflächen des Produktstapels anliegt, wobei eine Fläche die Oberseite des Produktstapels ist.
5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass es im aufgeblasenen Zustand an vier Flächen oder Teilflächen des Produktstapels anliegt, wobei eine Fläche die Oberseite des Produktstapels ist.
6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement aus einem elastischen Material besteht.
7. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass das Luftkissen an der oder den Kontaktflächen aus einem perforierten Material besteht.
8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktfläche des Luftkissenelements im Wesentlichen der Größe der entsprechenden Produktstapelfläche entspricht.
9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass der Produktstapel nach oben hin abgedichtet ist.
10. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftkissenelement derart ausgebildet ist, dass es den Produktstapel freigibt, wenn der Kühlmittelstrom unterbrochen wird.
1 1 . Verfahren zum Kühlen von Produkten, wobei die zu kühlenden Produkte auf Paletten (8) gestapelt sind und diese Produktstapel (7) einem Kühlmittelstrom (6) ausgesetzt werden, umfassend mindestens einen Stellplatz (5) zum Abstellen zumindest eines Produktstapels (7) und mindestens ein Kühlmittelführungssystem (10), mittels dem der Kühlmittelstrom (6) durch den Produktstapel (7) hindurch geleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittelführungssystem (10) zumindest ein Luftkissenelement (9) aufweist, das mittels des Kühlmittelstroms aufgeblasen wird, dass es sich an zumindest eine Teilfläche des Produktstapels anlegt, sodass der Kühlmittelstrom überwiegend direkt in den Produktstapel eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlmittelstrom mittels des Luftkissenelements von zwei oder mehr Seitenflächen oder Teilseitenflächen des Produktstapels gleichzeitig in den Produktstapel eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlmittelstrom zum Wechseln des Produktstapels unterbrochen wird.
14. Kühltunnel oder Kühllager mit einer Kühlvorrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 9.
15. Kühltunnel oder Kühllager, in denen zum Kühlen von Produkten ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 verwendet wird.
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