NL1007992C2

NL1007992C2 - Roteerbare sterilisatie-inrichting met verlengde agitatie.

Info

Publication number: NL1007992C2
Application number: NL1007992A
Authority: NL
Inventors: Joost Veltman
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-03-29
Also published as: AR011399A1; US5705218A; NL1007992A1; ZA98140B

Description

- 1 -

Roteerbare sterilisatie-inrichting met verlengde agitatie

In continu roteerbare druk-sterilisatie-inrichtin-5 gen voor in houders verpakt voedsel wordt ten minste één vat (of huls) gebruikt voor het behandelen (verwarmen of koelen) van gevulde houders. Agitatie, hetgeen een efficiënter verwarmen of koelen verschaft, treedt op in het laagste gedeelte van het vat, waar houders in staat zijn te 10 rollen, en aldus de agitatie verschaffen. De rotatiehoek van dit agitatieproces, genaamd "vrije rotatie", is ongeveer 100°. De rotatiehoek kan variëren afhankelijk van de viscositeit van het product, de massa van de houder, en de relatieve wrijvingscoëfficiënt tussen de houder en de 15 spiraalbasis. Een startovergangsfase is de fase waar het product doorheen gaat vanaf in het geheel niet roteren tot roteren met dezelfde snelheid als de houder. Een stopover-gangsfase is de fase waar het product doorheen gaat vanaf roteren met de houder, tot wanneer zowel de houder als het 20 product stoppen met roteren. Het is gedurende de overgang dat de maximale menging van het product optreedt, hetgeen maximale verwarming of koeling veroorzaakt. In de bekende roteerbare sterilisatie-inrichtingen zal er een startover-gangsfase en een stopovergangsfase zijn, iedere keer 25 wanneer de houder een cyclus rond de roteerbare sterilisatie-inrichting maakt.

Het is een doel van de uitvinding het aantal overgangsfasen in een roteerbare sterilisatie-inrichting te laten toenemen.

3 0 Het is een ander doel van de uitvinding de hoek waarover agitatie optreedt te verlengen.

De uitvinding laat de wrijvingskrachten tussen de houder en de wand van het vat op specifieke plaatsen toene 1007992 - 2 - men. De uitvinding verschaft een aantal magneetvelden langs een roteerbare sterilisatie-inrichting.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening.

5 Figuur 1 is een perspectivisch aanzicht met weggesneden delen van een enkel vat gebruikt voor verwarmen of koelen.

Figuur 2 is een dwarsdoorsnede van het vat in figuur 1 langs de lijnen II-II.

10 Figuur 3 is een schematische dwarsdoorsnede van het vat in figuur 2 langs de lijnen III-III.

Figuur 1 is een perspectivisch aanzicht van een enkel vat 1 waarbij figuur 2 een dwarsdoorsnede van het vat in figuur 1 toont langs de lijn II-II. Het enkele vat 1 van 15 de continu roteerbare druksterilisatie - inrichting omvat een cilindrisch huis 2 met daarin een roteerbare spoel 3, die roteert rond een as 5 welke gelagerd is in een eerste eindplaat 10 en een tweede eindplaat 11, die in drukdichte aangrijping aan het huis 2 bevestigd zijn. In deze uitvoe-20 ring omvat de as 5 twee korte stompen bij de einden van het cilindrische huis 2 en loopt hij niet over de gehele lengte van het cilindrische huis 2. Het cilindrische huis 2 en de eindplaten 10, 11 vormen het enkele vat 1. Op een eerste einde van het vat 1 in het gebied van de eerste eindplaat 25 10 is een toevoer inricht ing 6 aangebracht. Op een tweede zijde van het vat 1 in het gebied van de tweede eindplaat 11 is een afvoerinrichting 12 aangebracht. Een aantal hoekstaven 7 strekt zich uit over de lengte van de spoel 3, parallel aan de rotatieas van de spoel 3 op de buitenomtrek 30 van de spoel 3. Een T-vormige rail 8 vormt een spiraal op de binnenzijde van het huis 2. Bij de onderkant van het vat 1 is een trog 18 aangebracht.

In de trog 18 is een condensaatafvoer 38 geplaatst. De condensaatafvoer 38 is verbonden met een 35 condensaatafvoerbuis 40, die verbonden is met een conden-saatverwijderingbesturingsinrichting. Een stoominlaat 42 is 1007992 - 3 - in het vat 1 aangebracht, en is verbonden met een stoomin-laatbuis waarin een stoominlaat-stuurklep geplaatst is.

Figuur 3 is een schematische dwarsdoorsnede van het vat 1 getoond in figuur 2 langs de lijn III-III, die 5 een eerste magneet 22, een tweede magneet 23, een derde magneet 24 en een vierde magneet 25 toont. De eerste magneet 22 is bij ongeveer de 9 uur positie langs de lengte van het vat 1 of de lengte van de spoel 3 geplaatst. De tweede magneet 23 is op afstand van en enigszins onder, en 10 parallel aan de eerste magneet 22 geplaatst. De vierde magneet 25 is bij ongeveer de 3 uur positie langs de lengte van het vat 1 geplaatst. De derde magneet 24 is op afstand en enigszins onder, en parallel aan de vierde magneet 25 geplaatst.

15 Bij gebruik van de bovenbeschreven uitvoering wordt een individuele houder 4 verschaft aan de toevoerin-richting 6, die de houder toevoert aan de roteerbare spoel 3 in het vat 1. Een hoekijzer 7 op de roteerbare spoel 3 duwt het blik 4 rond de roteerbare spoel 3 in een richting 20 tegen de klok in, zoals aangegeven door de pijl. Terwijl het blik 4 rond de roteerbare spoel 3 roteert, duwt de T-vormige spiraalrail 8 het blik van nabij de eerste eind-plaat 10 naar de tweede eindplaat 11. Het blik wordt uit het vat 1 verwijderd door een afvoerinrichting 12.

25 Gedurende de rotatie van de houders rond het vat 1 begint de zwaartekracht de houders te roteren bij een rotatiestartpunt 30 getoond in figuur 3. Terwijl de houders van het rotatiestartpunt naar het vrije-rotatiestartpunt 31 bewegen gaat de houderinhoud door een overgangsfase met 30 bijna geen rotatie bij het rotatiestartpunt 30 tot een punt met rotatie, even snel als de houder, bij het vrije-rotatiestartpunt 31. Gedurende deze startrotatie-overgangsfase treedt de meeste agitatie en menging van de houderinhoud op, hetgeen de meest efficiënte verwarming verschaft. 35 Terwijl de houders van het vrije-rotatiestartpunt 31 naar een vrije-rotatiestoppunt 32 bewegen, blijft de inhoud van de houder bijna even snel roteren als de houder, hetgeen 10 0 7 9 9 2 - 4 - een agitatie en menging en aldus verwarming verschaft die minder efficiënt is dan de agitatie, menging en verwarming die optreedt gedurende de overgangsfase. In deze uitvoering is de hoek van de vrije rotatie "a" ongeveer 100°. De 5 houders stoppen met roteren bij het vrije-rotatiestoppunt 32, terwijl de inhoud blijft roteren. Terwijl de houders van het vrije-rotatiestoppunt 32 naar het rotatiestoppunt 33 bewegen gaat de inhoud over van roteren sneller dan de houders tot stoppen met de houders. Gedurende deze stopro-10 tatieovergangsfase treedt het meest efficiënt agiteren, mengen en verwarmen van de inhoud op. De startovergangsfase en de stopovergangsfase, waarbij de meest efficiënte agitatie, menging en verwarming van de inhoud optreedt, worden slechts door de zwaartekracht gecreëerd. Iedere fase 15 treedt eenmaal op wanneer de houders een omwenteling maken rond het vat 1.

De eerste, tweede, derde, en vierde magneten 22, 23, 24, en 25 zijn toegevoegd om het aantal overgangsfasen toe doen toenemen. Wanneer een houder 4 de eerste magneet 2 0 22 nadert, roteren noch de houder noch zijn inhoud, omdat de zwaartekracht de houder 4 niet met genoeg kracht tegen de wand van het vat trekt om voldoende wrijvingskracht te creëren om de rotatie van de houder 4 te veroorzaken. Wanneer de houder 4 een eerste magneetrotatiestartpunt 46 25 bereikt, trekt de eerste magneet 22 de houder 4 tegen de wand van het vat 1 en neemt de wrijvingskracht toe, hetgeen er voor zorgt dat de houder gaat roteren. De inhoud gaat door een eerste magneet-startrotatieovergangsfase tussen het eerste magneet-rotatiestartpunt 46 en een eerste 30 magneet-vrije-rotatiestartpunt 47. Wanneer de houder een eerste magneet-vrije-rotatiestoppunt 48 bereikt, gaat de inhoud door een eerste magneet-stoprotatieovergangsfase tussen het eerste magneet-vrije-rotatiestoppunt 48 en een eerste magneet-rotatiestoppunt 49. Derhalve veroorzaakt de 35 eerste magneet 22 twee overgangsfasen die een efficiëntere verwarming van de inhoud veroorzaken.

1007992 - 5 -

Wanneer een houder 4 de tweede magneet 23 nadert roteren noch de houder noch zijn inhoud, omdat de zwaartekracht de houder 4 niet met voldoende kracht tegen de wand van het vat trekt om voldoende wrijvingskracht te creëren 5 om de rotatie van de houder 4 te veroorzaken. Wanneer de houder 4 een tweede magneet-rotatiestartpunt 52 nadert, trekt de tweede magneet 23 de houder 4 tegen de wand van het vat 1 waardoor de wrijvingskracht toeneemt, waardoor de houder gaat roteren. De inhoud gaat door een tweede mag-10 neet-startrotatieovergangsfase tussen het tweede magneet-rotatiestartpunt 52 en een tweede magneet-vrije-rotatie-startpunt 53. Wanneer de houder een tweede magneet-vrije-rotatiestoppunt 54 bereikt gaat de inhoud door een tweede magneet-stoprotatieovergangsfase tussen het tweede magneet-15 vrije-rotatiestoppunt 54 en een tweede magneet-rotatie-stoppunt 55. Derhalve veroorzaakt de tweede magneet 23 twee overgangsfasen die een efficiëntere verwarming van de inhoud veroorzaken.

Wanneer een houder 4 de derde magneet 24 nadert 20 roteren noch de houder noch zijn inhoud, omdat de zwaartekracht de houder 4 niet met voldoende kracht tegen de wand van het vat trekt om voldoende wrijvingskracht te creëren om de rotatie van de houder 4 te veroorzaken. Wanneer de houder 4 een derde magneet-rotatiestartpunt 58 nadert, 25 trekt de derde magneet de houder tegen de wand van het vat 1 waardoor de wrijvingskracht toeneemt, en de houder gaat roteren. De inhoud gaat door een derde magneet-startrota-tieovergangsfase tussen het derde magneet-rotatiestartpunt 58 en een derde magneet-vrije-rotatiestartpunt 59. Wanneer 30 de houder een derde magneet-vrije-rotatiestoppunt 60 bereikt, gaat de inhoud door een derde magneet-stoprotatieovergangsf ase tussen het derde magneet-vrije-rotatiestoppunt 60 en een tweede magneet-rotatiestoppunt 61. Derhalve veroorzaakt de derde magneet 24 twee overgangsfasen die een 35 efficiëntere verwarming van de inhoud veroorzaken.

Wanneer een houder 4 de vierde magneet 25 nadert roteren noch de houder noch zijn inhoud, omdat de zwaarte- 1007992 - 6 - kracht de houder 4 niet met voldoende kracht tegen de wand van het vat trekt om voldoende wrijvingskracht te creëren om de rotatie van de houder 4 veroorzaken. Wanneer de houder 4 een vierde magneet-rotatiestartpunt 64 nadert, 5 trekt de vierde magneet 25 de houder 4 tegen de wand van het vat 1 waardoor de wrijvingskracht toeneemt, en de houder gaat roteren. De inhoud gaat door een vierde magneet -startrotatieovergangsfase tussen het vierde magneetro-tatiestartpunt 64 en een vierde magneet-vrije-rotatiestart-10 punt 65. Wanneer de houder een vierde magneet-vrije-rota-tiestoppunt 66 bereikt, gaat de inhoud door een vierde magneet-stoprotatieovergangsfase tussen het vierde magneet-vrije-rotatiestoppunt 66 en een vierde magneet-rotatiestop-punt 67. Derhalve veroorzaakt de vierde magneet 25 twee 15 overgangsfasen die een efficiëntere verwarming van de inhoud veroorzaken.

Derhalve heeft de toevoeging van de eerste, tweede, derde en vierde magneten 22, 23, 24, 25 het aantal overgangsfasen waar de inhoud doorheen gaat doen toenemen, 20 voor iedere cyclus rond het vat, van 2 tot 10.

Indien het magnetische veld niet breed genoeg of intens genoeg is, zou het magnetisch veld geen vrije rotatie kunnen creëren, en zal het in plaats daarvan slechts een enkele overgangsfase verschaffen. In de voor-25 keursuitvoering zijn de eerste, tweede, derde en vierde magneten permanente magneten. In andere uitvoeringen kunnen andere middelen gebruikt worden om magnetische velden te creëren.

Indien de uitvinding toegepast wordt in een 30 koelvat verbeteren de magneten de effectiviteit van het koelen van de inhoud van de houders.

De magneten verlengen ook de hoek waarover de houders roteren. In sterilisatie-inrichtingen zonder magneten hangt de lengte van de overgangsfase af van de rotatie-35 snelheid van de spoel. De toevoeging van magneten kan ook de lengte van de overgangsfase stabiliseren en deze onafhankelijk maken van de rotatiesnelheid van de spoel.

1007992 - 7 -

Aangezien vrije rotatie optreedt over een hoek van ongeveer 100°, kunnen de magneten geplaatst worden tussen een 1 uur positie en een 5 uur positie of een 7 uur positie en een 11 uur positie. Dit laat zich vertalen tot hoeken tussen 30° 5 en 150° vanaf de onderkant. Bij voorkeur zijn de magneten geplaatst tussen een 2 uur en 4 uur positie of een 8 uur en 10 uur positie. Dit laat zich vertalen in hoeken tussen 60° en 120° vanaf de onderkant.

Hoewel een voorkeursuitvoering van de onderhavige 10 uitvinding hierboven getoond en beschreven is, zal het duidelijk zijn dat verscheidene veranderingen en modificaties aangebracht kunnen worden zonder af te wijken van de geest van de uitvinding zoals bepaald door de reikwijdte van de toegevoegde conclusies.

.1007982

Claims

1. Inrichting voor het behandelen van gevulde houders, omvattend: een vat met een vatwand die een centrale holte 5 omgeeft, met een eerste einde en een tweede einde en een bovenkant en een onderkant, met een lengte van het vat die zich uitstrekt tussen het eerste einde en het tweede einde van het vat, een as die zich uitstrekt vanaf het eerste einde 10 van de centrale holte, een spoel die verbonden is met de as, met een spoellengte die zich uitstrekt tussen het eerste einde en het tweede einde van het vat, waarbij de spoel buitenranden bezit, waarbij de buitenranden van de spoel delen van de 15 spoel zijn die het verste van de as verwijderd zijn en die in staat zijn binnenin de centrale holte rond de as te roteren, middelen die verbonden zijn met de buitenranden van de spoel en die zich uitstrekken langs de lengte van de 20 spoel om de houders rond de spoel te duwen wanneer de spoel geroteerd wordt, en een spiraalvormig onderdeel op de binnenzijde van de centrale holte rond de spoel, en middelen voor het creëren van een eerste mag-25 netisch veld op de wand van het vat.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de middelen voor het creëren van het eerste magnetisch veld gelokaliseerd zijn op een positie om het eerste magnetisch veld te creëren op een plaats waar de zwaartekracht de 30 gevulde houders niet laat roteren, en waarbij het eerste magnetisch veld sterk genoeg is om de gevulde houders te laten roteren.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij de middelen voor het creëren van het eerste magnetisch veld 1007992 - 9 - het eerste magnetisch veld creëren langs een lineair pad met een lengte parallel aan de lengte van de spoel.

4. Inrichting volgens conclusie 3, verder omvattend middelen voor het creëren van een tweede magnetisch 5 veld, dat zich uitstrekt langs een lineair pad met een lengte parallel aan de lengte van de spoel en op afstand geplaatst van het eerste magnetisch veld.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de middelen voor het creëren van het tweede magnetisch veld 10 gelokaliseerd zijn op een positie om het tweede magnetische veld te creëren op een plaats waar de zwaartekracht de gevulde houders niet laat roteren, en waarbij het tweede magnetisch veld sterk genoeg is om de gevulde houders te laten roteren.

6. Inrichting volgens conclusie 5, verder omvat tend middelen voor het creëren van een derde magnetisch veld, dat zich uitstrekt langs een lineair pad met een lengte parallel aan de lengte van de spoel en op afstand geplaatst van het eerste magnetisch veld en het tweede 20 magnetisch veld.

7. Inrichting volgens conclusie 6, verder omvattend middelen voor het creëren van een vierde magnetisch veld, dat zich uitstrekt langs een lineair pad met een lengte parallel aan de lengte van de spoel en op afstand 25 geplaatst van het eerste magnetisch veld, het tweede magnetisch veld, en het derde magnetisch veld.

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattend middelen voor het verwarmen van de houders.

9. Inrichting volgens één der voorgaande conclu sies, verder omvattend middelen voor het koelen van de houders.

10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de middelen voor het creëren van het eerste 35 magnetisch veld een eerste permanente magneet omvatten. 1007992 -lo ll. Inrichting volgens één der conclusies 4-10, waarbij de middelen voor het creëren van het tweede magnetisch veld een tweede permanente magneet omvatten.

12. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het 5 vat een onderkant bezit, waarbij de middelen voor het creëren van het eerste magnetisch veld gelokaliseerd zijn tussen 60° en 120° vanaf de onderkant van het vat.

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de middelen voor het creëren van het eerste magnetisch veld 10 het eerste magnetisch veld creëren langs een lineair pad met een lengte parallel aan de lengte van de spoel.

14. Werkwij ze voor het behandelen van gevulde houders, omvattend de stappen: het inbrengen van de gevulde houders in het vat, 15 het roteren van de gevulde houders rond het vat in een aantal cycli door rotatiemiddelen, waarbij iedere cyclus een rotatie rond het vat is, waarbij iedere cyclus de stappen omvat van: het starten van de rotatie van de gevulde houders 20 op een eerste punt waar de rotatie optreedt door wrijvings-kracht veroorzaakt door zwaartekracht, het stoppen van de rotatie van de gevulde houders op een tweede punt waar de rotatie optreedt door wrijvings-kracht slechts veroorzaakt door zwaartekracht en waarbij 25 het gedeelte van de cyclus tussen het eerste punt en het tweede punt een eerste gebied vormt, het starten van de rotatie van de gevulde houders op een derde punt buiten het eerste gebied, waar de rotatie optreedt door wrijvingskracht veroorzaakt door een eerste 30 magnetisch veld, en het stoppen van de rotatie van de gevulde houders bij een vierde punt buiten het eerste gebied, waar de rotatie optreedt door wrijvingskracht veroorzaakt door het eerste magnetisch veld, waarbij het gedeelte van de cyclus 35 tussen het derde punt en het vierde punt een tweede gebied vormt, 1007992 - 11 - het bewegen van de gevulde houders van een eerste einde van het vat naar een tweede einde van het vat, en het verwijderen van de gevulde houders uit het vat.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij iedere cyclus verder de stappen omvat van: het starten van de rotatie van de gevulde houders bij een vijfde punt buiten het eerste gebied en het tweede gebied, waarbij de rotatie optreedt door wrijvingskracht 10 veroorzaakt door een tweede magnetisch veld, en het stoppen van de rotatie van de gevulde houders bij een zesde punt buiten het eerste gebied en het tweede gebied, waarbij de rotatie optreedt door wrijvingskracht veroorzaakt door het tweede magnetisch veld, waarbij het 15 gedeelte van de cyclus tussen het vijfde punt en het zesde punt een derde gebied vormt.

16. Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, verder omvattend de stap van het verwarmen van de gevulde houders.

17. Werkwijze volgens conclusie 14, 15 of 16, 2. verder omvattend de stappen van het koelen van de gevulde houders. -o-o-o- 1007992