NL8503160A

NL8503160A - Inrichting voor het onder druk oplossen en verwarmen van gietmassa's.

Info

Publication number: NL8503160A
Application number: NL8503160A
Authority: NL
Original assignee: Mederer Gmbh
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1987-03-02
Also published as: US4724754A; EP0220398A2; DE3528426A1; EP0220398A3; DE3528426C2

Description

-·· 4Γ

J

853124/vdV/Ba/sn

Korte aanduiding: Inrichting voor het onder druk oplossen en verwarmen van gietmassa's.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het conditioneren, in het bijzonder voor het mengen, oplossen en/of op temperatuur brengen resp. koken van media, bijvoorbeeld hardsuiker-massa's, zachtsuikermassa's en gelatine gietmassa's etc. voor 5 continu werkende produktieinrichtingen voor het vervaardigen van gietklare massa's op bijvoorbeeld gelatine-, zetmeel-, agar-agar-, pectine en arabische gombasis, evenals voor combinaties van deze geleermiddelen, gevormd door een houder met aansluitingen voor een medium en een daarin aangebrachte buisleiding voor een tweede 10 medium.

Voor de bereiding van gom en geleiwarenmassa's op basis van gelatine, zetmeel, arabische gom etc. zijn conventionele kookinrichtingen, dat wil zeggen met de hand te vullen discontinu werkende kooktoestellen evenals automatisch gevulde, maar dan nog intermitte-15 rend werkende kookinrichtingen, bekend. Voorts zijn voor het continu bereiden van massa's vacuümkooktoestellen bekend. Deze machines omvatten over het algemeen een kookspiraal waardoor de te verwarmen massa geleid wordt en die van buiten door een warmte-afgevend medium wordt verwarmd. Voorts is voor de bereiding van gom of geleiwaren-20 massa's een inrichting volgens het "Neuen Handbuch der Süsswaren-

Industrie", Band 1, blz. 144 bekend, waarin de massa in een slangpijp met turbulentie-inzetstukken tot de gewenste oplostemperatuur wordt verwarmd. Bij de bereiding van massa's, in het bijzonder gelatine gietmassa's,wordt eerst een basismassa opgeroerd, die bijvoorbeeld 25 uit glucose, suiker, gelatine, water etc. bestaat. Deze basismassa moet dan verder verwerkt worden, dat wil zeggen dat mengen en oplossen of suspenderen van de droge en vloeibare bestanddelen tot hun volledig oplossen noodzakelijk is. Dit vindt plaats door smelten 8503160 -2- resp. op temperatuur brengen en koken. Daarbij is het belangrijk dat de massa onder voortdurend roeren langzaam verwarmd wordt zodat de zich erin bevindende deeltjes, dat wil zeggen, bijvoorbeeld, suiker en eventueel zetmeel, oplossen. Daarbij moet echter de in de 5 massa aanwezige gelatine resp. het gelatine-aandeel absoluut voorzichtig behandeld worden, dat wil zeggen, de massa dient een zo kort mogelijke verblijftijd in de verwarmer te hebben maar ook niet schoksgewijs verwarmd te worden, onder andere omdat deze massa's zeer snel kunnen aanbranden. Voorts dient een inrichting voor het 10 verhitten van massa's zo uitgevoerd te zijn, dat daarmee bij compacte afmetingen en een geringe energiebehoefte in verhouding tot de gebruikelijke inrichtingen, een hoge dagopbrengst bij de produktie van massa's bereikt kan worden.

De uitvinding heeft daartoe ten doel, om bekende verwar-15 mingsinrichtingen in hun rendement, onder gelijktijdige vereenvoudiging van de bouwwijze, zo te verbeteren, dat een korte verblijftijd van de massa in de verwarmer wordt verkregen, de bestanddelen van de massa optimaal opgelost worden en bijvoorbeeld een gelatine-aandeel in de massa uiterst voorzichtig behandeld wordt.

20 Dit doel wordt volgens de uitvinding in wezen daardoor bereikt doordat in een houder, bestaande uit een bijvoorbeeld vertikaal opgestelde houdermantel, met een dekseldeel en een bodem-deel, tussen een massatoevoerleiding en een massa-afvoerleiding meerdere over de hoogte van de houder op afstand gelegen geleidings-25 platen zijn aangebracht met tenminste één doorstroomopening voor de te bewerken massa en dat bijvoorbeeld in axiale richting van de houdermantel één of meer doorstroomlichaam(en), bijvoorbeeld evenwijdig aan elkaar, zijn aangebracht en dat deze bij hun boven- en onderuiteinde in een bovenruimte en een benedenruimte uitmonden, 30 zodanig, dat van de bovenruimte door (het) de doorstroomlichaam(en) een warm medium naar de benedenruimte wordt geleid en dat de te verwarmen massa over de geleidingsplaten van het koude naar het warme gebied van de houder wordt geleid.

8103160 -3-

Bij de inrichting volgens de uitvinding zijn openingen in de geleidingsplaten aan één zijde als segmentvormige uitsnijdingen uitgevoerd en zijndeze uitsnijdingen van op elkaar volgende geleidingsplaten met ongeveer 180° versprongen ten opzichte van elkaar 5 aangebracht.

Door deze uitvoering wordt een gedwongen omkering van de massa in de houder door de in de houder opgestelde, in de lengterichting van de houder verlopende, buizen verkregen, waarbij door de dicht bij elkaar opgestelde buizen een aanvullende werveling, los 10 van de intensieve warmte-uitwisseling, bereikt wordt.

Volgens een voordelig uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is in de geleidingsplaten een bijvoorbeeld cirkelvormige of willekeurige opening resp. een willekeurige uitsnijding aangebracht. De geometrische vorm van deze uitsnijdingen maakt een aanvullende 15 werveling van de zich in de massa bevindende bestanddelen mogelijk.

Volgens een verdere uitvoering van de uitvinding zijn geleidingsplaten en keerschotten afwisselend na elkaar opgesteld en wel zo dat de openingen resp. uitsnijdingen in de geleidingsplaten en de tegenover deze openingen resp. uitsnijdingen liggende keer-20 schotten in het koude gedeelte van de houder een groter oppervlak bezitten en dat deze oppervlakken naar het warme gedeelte van de houder toe kleiner worden. Daardoor wordt de, in het warme gebied van de houder door het verhitten, steeds dunner wordende massa versneld en ondanks de geringere viscositeit optimaal geroerd resp.

25 gemengd.

Aanvullend kunnen volgens een verder kenmerk van de uitvinding, de afstanden van de keerschotten tot de geleidingsplaten naar het warme gebied van de houder toe kleiner worden.

Voor een verdere verhoging van de benutting van de 30 warmte-overdracht aan de in de houder opgestelde buizen zijn de geleidingsplaten en de telkens daar tegenover liggende keerschotten met afwisselend verschillende openingafmetingen resp. doorsneden aangebracht.

6503160 -4-

Op voordelige wijze worden, volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding, de geleidingsplaten resp. keerschotten golfvormig uitgevoerd. Daardoor worden bij het omleiden van de te bewerken massa aanvullende turbulenties resp. een betere menging van de zich 5 in de massa bevindende deeltjes bereikt.

Volgens een afgeleide van de uitvinding zijn de geleidingsplaten resp. keerschotten van gaten voorzien. Deze gaten kunnen in het koude gebied van de houder een grotere doorsnede bezitten dan de gaten in de overeenkomstige platen in het warme gebied.

10 De houder resp. inrichting volgens de uitvinding kan vertikaal of hellend zijn opgesteld. In een nog verdere uitvoering kan de houdermantel dubbelwandig zijn uitgevoerd en een toevoeraan-sluiting en een afvoeraansluiting voor een^bijvoorbeeld warmtege-leidend, medium omvatten. Daardoor wordt aanvullend in de houder 15 de oppervlakte voor de nuttige warmte-overdracht tussen de media vergroot en wordt de verblijftijd van de massa in de houder door het snellere verwarmen van de massa aanvullend verkleind. Deze voordelige uitvoering kan bereikt worden wanneer de houdermantel een geïntegreerd buizensysteem omvat.

20 In het algemeen is het voordelig wanneer de houder aan de buitenzijde van een warmte-isolatie voorzien is.

Om het rendement van de inrichting volgens de uitvinding nog verder te verhogen, en bijvoorbeeld verdere energiebesparingen te bereiken en om lage oplostemperaturen resp. kooktemperaturen 25 te bereiken is, volgens een verdere uitvoering van de uitvinding, in de afvoerleiding voor de op temperatuur gebrachte massa een ventiel voor het regelen van de druk in de houder aangebracht. Met behulp van dit ventiel kan zowel de druk in het inwendige van de houder alsook de doorstroomsnelheid resp. de verblijftijd van de 30 massa in de houder optimaal worden ingesteld.

Andere bijzonderheden, voordelen en kenmerken van de uitvinding worden aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden volgens de tekening nader toegelicht. Daarbij toont: 85Ö3160 ( -5- fig. 1 schematisch een perspektivische voorstelling van een inrichting volgens de uitvinding, en fig. 2 een ander uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding in een schematische, perspektivische weergave. 5 In fig. 1 is een inrichting volgens de uitvinding, in het bijzonder voor het mengen, oplossen en op temperatuur brengen resp. koken van gelatinegietmassa's voor continu werkende produktie-inrichtingen weergegeven. Deze inrichting bestaat in het algemeen uit een houder 1 die een loodrecht staande cilindervormige houder-10 mantel 2 omvat en die aan de boven- en benedenzijde door een konisch of vlak dekseldeel 3 resp. bodemdeel 4 wordt afgesloten. Aan het dekseldeel 3 is een inlaatsteun 16 aangebracht, waardoor een warmte-geleidend medium in de bovenste houderruimte 10 wordt geleid. Op gelijke wijze is in het bodemdeel 4 een uitlaatsteun 17 aangebracht. 15 De houderbovenruimte 10 is met de houderbenedenruimte 11 door door-stroomlichamen, bijvoorbeeld evenwijdig opgestelde rijen buizen, die ten opzichte van elkaar versprongen kunnen zijn, verbonden.

Door de doorstroomlichamen resp. buizen wordt het warmtegeleidende medium van de houderboven- naar de houderbenedenruimte geleid. In 20 het inwendige van de houder zijn op loodrechte afstanden, die naar boven toe kleiner kunnen worden, geleidingsplaten met segmentvormige uitsnijdingen opgesteld, en wel zo dat de segmentvormige uitsnijdingen afwisselend tegenover elkaar liggen. Aan de houdermantel 2 is een massatoevoerleiding 5 aangebracht, waardoor het te verwarmen 25 medium resp. de te verwarmen gietmassa onder overdruk door een in de toevoerleiding 5 opgestelde pomp in het inwendige van de houder gepompt wordt. Door de roostervormig opgestelde buizen 9, waardoor het warmtegeleidende medium vloeit resp. geleid wordt, vindt in de eerste plaats een warmte-afgifte aan de, de wanden van de buizen 30 bevochtigende, massa en door het omstromen resp. omleiden een optimale vermenging resp. werveling van de in de massa aanwezige bestanddelen plaats. De geleidingsplaten 7 bezitten segmentvormige doorstroomopeningen 8. Deze doorstroomopeningen 8 zijn voor het 0503160 k -6- doorlaten van de massa in de daar telkens tegenoverliggende ruimte aanwezig. Aangezien deze doorstroomopeningen 8 een kleinere doorsnede bezitten dan de massatoevoerleiding 5 treedt er binnen in de massa telkens vóór de doorstroomopening een drukverhoging en daarna een 5 drukdaling op. Door het aan v/isselende zijden opstellen van de doorstroomopeningen resp. de boven elkaar liggende opstelling van de geleidingsplaten wordt de massa naar het bovendeel van de houder toe steeds verder verwarmd, aangezien het warmtegeleidende medium van boven in de houder stroomt resp. van boven naar beneden de door-10 stroomlichamen resp. buizen 9 verwarmt. Dit heeft het voordeel, dat de te bewerken massa op haar weg van het benedendeel van de houder naar het bovendeel van de houder voorzichtig verwarmd resp. verhit wordt. Door een in de massa-afvoerleiding aangebracht ventiel 15 kan de massastroom in de houder resp. de druk in het inwendige van de 15 houder en de doorstroomsnelheid van de massa door de houder geregeld worden. Zoals in fig. 1 is weergegeven, is de houdermantel 12 hol uitgevoerd en van een toevoeraansluiting 13 en een afvoeraansluiting 14 voorzien, waardoor aanvullend het warmtegeleidende medium kan worden geleid. Daardoor wordt een nog beter rendement met betrekking 20 tot de verwarming van de doorstromende massa verkregen.

In fig. 2 is een ander uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven. In het inwendige van de houder zijn afwisselend geleidingsplaten 7’ en keerschotten 12 aanwezig. De geleidingsplaten 7’ bezitten cirkelvormige uitsnijdingen, 25 waarbij tegenover deze uitsnijdingen overeenkomstig gedimensioneerde keerschotten zijn aangebracht. De doorsneden van deze cirkelvormige uitsnijdingen evenals de analoge doorsneden van de keerschotten 12 worden naar het koude gebied van de houder 1 resp. naar boven toe kleiner. Op gelijke wijze worden de onderlinge afstanden van de ge-30 leidingsplaten 7 naar het warme gebied van de houder toe kleiner.

De in het relatief koude gebied van de houder met overdruk ingevoerde massa stroomt eerst rond de roostervormig opgestelde buizen 9, waarvan in fig. 2 slechts twee zijn weergegeven, waardoor het warmtege- 8503160 -7- leidende medium van boven naar beneden geleid wordt, dat wil zeggen tegengesteld aan de massastroom, zodat een voorzichtige resp. langzame verwarming van de massa gewaarborgd wordt. De door de houder stromende massa wordt door de keer- resp. geleidingsplaten steeds 5 weer omgekeerd en overeenkomstig geroerd. Daardoor wordt een goede menging resp. oplossing van de zich in de massa bevindende bestanddelen bereikt. Voor de regeling van de massastroom resp. van de druk in het inwendige van de houder is in de massa-afvoerleiding een regelventiel (15) zoals in fig. 1 beschreven, aangebracht. In het 10 uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 is voorts een geïntegreerd buizensysteem 18 aangegeven, dat in de houdermantel 2 is aangebracht resp. deze vormt. De hiervoor beschreven inrichting voor het mengen, verwarmen en oplossen van de massa's is zowel in gelijkstroom alsook in een tegenstroomproces te gebruiken. Zij munt uit door een een-15 voudige opbouw en een goed rendement en is bijzonder geschikt voor de behandeling van gelatine-gietmassa's.

15 0 3 1 i 0

Claims

1. Inrichting voor het conditioneren, in het bijzonder voor het mengen, oplossen en/of op temperatuur brengen resp. koken van media, bijvoorbeeld hardsuikermassa's, zachtsuikermassa's en gelatine gietmassa's etc. voor continu werkende produktie-inrich- 5 tingen voor het vervaardigen van gietklare massa's op bijvoorbeeld gelatine-, zetmeel-, agar-agar-, pectine en arabische gombasis, evenals voor combinaties van deze geleermiddelen, gevormd door een houder met aansluitingen voor een medium en een daarin aangebrachte buisleiding voor een tweede medium, met he kenmerk, 10 dat in een houder (1), bestaande uit een bijvoorbeeld vertikaal opgestelde houdermantel (2), met een dekseldeel (3) en een bodem-deel (4), tussen een massatoevoerleiding (5) en een massa-afvoerleiding (6) meerdere over de hoogte van de houder op afstand gelegen geleidingsplaten (7) zijn aangebracht met tenminste één 15 doorstroomopening (8) voor de te bewerken massa en dat bijvoorbeeld in axiale richting van de houdermantel (2) één of meer doorstroom-lichaam(en) (9), bijvoorbeeld evenwijdig aan elkaar, zijn aangebracht en dat deze bij hun boven- en onderuiteinde in een bovenruimte (10) en een benedenruimte (11) uitmonden, zodanig, dat van de bovenruimte 20 (10) door (het) de doorstroomlichaam(en) (9) een warm medium naar de benedenruimte (11) wordt geleid en dat de te verwarmen massa over de geleidingsplaten (7) van het koude naar het warme gebied van de houder wordt geleid.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het 25 kenmerk, dat de openingen (8) in de geleidingsplaten (7) aan één zijde als segmentvormige uitsnijdingen zijn uitgevoerd en dat deze uitsnijdingen van op elkaar volgende geleidingsplaten met ongeveer 180° versprongen ten opzichte van elkaar zijn aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het 30 kenmerk, dat de geleidingsplaten (7) een bijvoorbeeld cirkelvormige of willekeurige opening resp. uitsnijding bezitten. 15 0 31 SO -9-

4. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat geleidingsplaten (7) en keer-schotten (12) afwisselend zijn aangebracht.

5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het 5 kenmerk, dat de openingen resp. uitsnijdingen in de geleidingsplaten (7) en de tegenover deze openingen resp. uitsnijdingen liggende keerschotten (12) in het koude gedeelte van de houder een groter oppervlak bezitten en dat deze oppervlakken naar het warme gedeelte van de houder toe kleiner worden.

6. Inrichting volgens conclusie 1 tot 5, m e t het kenmerk, dat de afstanden van de keerschotten (12) tot de geleidingsplaten (7) naar het warme gedeelte van de houder toe kleiner worden.

7. Inrichting volgens conclusie 1 tot 6, m e t het 15 kenmerk, dat de geleidingsplaten (7) en de daar telkens tegenover liggende keerschotten (12) afwisselend openingen van verschillende grootte resp. diameter omvatten.

8. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat de geleidingsplaten (7) 20 resp. keerschotten (12) golfvormig zijn uitgevoerd.

9. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat de geleidingsplaten (7) resp, keerschotten (12) van gaten voorzien zijn.

10. Inrichting volgens conclusie 9, m e t het 25 kenmerk, dat de gaten in het koude gedeelte een grotere doorsnede bezitten dan de gaten van de overeenkomstige platen in het warme gedeelte van de houder.

11. Inrichting volgens conclusie 1 tot 10, m e t het kenmerk, dat de houder vertikaal of hellend is opgesteld.

12. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 11, met het kenmerk, dat de houdermantel (2) dubbelwandig is uitgevoerd en een toevoeraansluiting (13) en een afvoer-aansluiting (14) voor een, bijvoorbeeld warmtegeleidend, medium omvat. 6503160 « -IQ-

13. Inrichting volgens conclusie 12, m e t het kenmerk, dat de houdermantel (2) een geïntegreerd buizen-systeem (18) omvat.

14. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 5 13, met het kenmerk, dat de houder van een warmte-isolatie is voorzien.

15. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot 14, met het kenmerk, dat de afvoer voor een medium, bijvoorbeeld voor de op temperatuur gebrachte massa, een ventiel 10 (15) voor de regeling van de druk in de houder omvat. -p.; F;' <9 p* && \ X) l.\ :j .'} 15 fh is ** i ^ |jf