SI9200241A - Device for a food treatment by air - Google Patents

Description

FRIGOSCANDIA FOOD PROCESS S YSTEMS AB

NAPRAVA ZA OBDELAVO Z ZRAKOM ZA ŽIVILA

Predloženi izum se v splošnem nanaša na napravo za obdelavo živil z zrakom, obsegajočo ohišje, podolgovato korito, ki je urejeno v njem za sprejem živil, ki jih je treba obdelati, toplotni menjalnik in puhalen sklop za ustvarjanje zračnega toka, ki kroži skozi toplotni menjalnik, gor skozi korito in nazaj v toplotni menjalnik.

Bolj konkretno se izum nanaša na zamrzovalnik, vendar je uporaben tudi za druge vrste obdelave z zrakom, npr. za hlajenje, sušenje ali segrevanje. Pri zamrzovalniku je toplotni menjalnik hladilnošpiralna baterija (baterija hladilnih špiral).

Doslej znane zamrzovalne naprave te vrste uporabljajo korito z luknjanim dnom, v nekaterih primerih tudi luknjan tekoč trak, ki poteka po luknjani podlagi ali jo, alternativno, nadomešča. Luknje v dnu korita so lahko tako dimenzionirane, da vsaj nekatera živila v koritu nujno lahko fluidizirajo, kar poveča hitrost zamrzovanja in preprečuje, da bi se posamezni prehrambeni proizvodi, npr. grah, medsebojno zamrznitveno sprijeli. Alternativno so luknje lahko tako dimenzionirane, da ne pride do nikakršne fluidizacije, temveč namesto nje do vzburjenja, ki včasih lahko zadošča za preprečitev medsebojnega zamrznitvenega sprijemanja živilskih proizvodov in ki v primeru določenih težko fluidizirajočih živil predstavlja edino izvedljivo opcijo.

Znane zamrzovalne naprave potemtakem pogosto trpijo za znatnimi omejitvami glede načina zamrzovanja, t.j. fluidizacije ali nefluidizacije, pa tudi z vidika vrste živil, ki se jih da obdelati. Razen tega so omejene glede količine živil, ki se tretirajo na časovno enoto, in niso v stanju slediti velikim spremembam v količini živil. Da lahko ustrežejo zahtevam proizvajalcev/pridelovalcev hrane, je potemtakem potrebnih več različnih zamrzovalnih naprav, ki delujejo na različne načine in imajo različne zmogljivosti tako po vrsti živil, ki se obdelujejo, kot tudi po količini obdelovanega materiala v časovni enoti.

Zgornji opis zamrzovalnih naprav iz stanja tehnike velja za znane naprave za obdelavo z zrakom tiste vrste, kakršna je opredeljena z uvodom.

Cilj pričujočega izuma je potemtakem izboljšati napravo za obdelavo z zrakom take vrste, kot je opredeljena v uvodu tega opisa, ob predpostavki, da bo naprava priredljiva za različne načine delovanja, različna živila in različne zmogljivosti.

Po izumu je ta cilj dosegljiv s tem, da je ena stranska stena korita nastavljiva vstran za spreminjanje širine korita.

Na ta način se prostornina korita lahko zlahka menja, kar omogoča nastavljanje obdelovane količine živil na časovno enoto na želeno količino brez menjanja načian delovanja, t.j. fluidizacije ali nefluidizacije. Za večje širine korita pride v poštev tudi nefluidizacijski način obratovanja, ki normalno terja manjšo globino postelje obdelovanega živila, prisotnega v koritu, ne da bi celotna količina živila, obdelovanega na časovno enoto, postala manjša kot pri fluidizacijskem načinu delovanja, kar zahteva večjo globino postelje in običajno manjšo širino korita v pogledu maksimalne zmogljivosti puhalnega sklopa.

S tem, ko naredimo zmogljivost zračnega toka puhalnega sklopa nastavljivo, kar je prednostno odvisno od širine korita, e lahko prilagodljivost naprave za obdelavo z zrakom seveda še nadalje izboljša.

Tako je z eno samo napravo za obdelavo z zrakom po izumu sedaj možno nadomestiti več naprav za obdelavo z zrakom običajne vrste.

V prednostni izvedbi naprave za obdelavo z zrakom po izumu se na nastavljivo stransko steno navzgor navezuje vezna stena, tako da nastane vod za zračni tok. Stranska stena je nato lahko premakljiva skupaj z vezno steno ali relativno glede na slednjo. V slednjeomenjenem slučaju je stranska stena lahko premakljiva v prečni smeri korita s tem, ko je povezana z vezno steno s pomočjo ene ali več vmesnih sten. Relativna premakljivost med stransko steno in vezno steno se lahko dobi s tem, da je vmesna stena ali stene členjene in/ali premakljivo povezane druga z drugo in/ali s stransko steno oz. vezno steno.

V konkretnem prednostnem izvedbenem primeru so stranska stena in vezna stena ter vmesna stena oz. stene deljene na več odsekov po vsej dolžini korita. Ti odseki so lahko premakljivi posamič, tako da se širina korita lahko menja po dolžini korita.

S tem, ko je uporabljen luknjan trak kot dno korita, je možno imitirati tako običajno korito, ki ima fiksno luknjano dno, t.j. v primeru mirujočega traku, kot tudi običajno korito, ki ima fiksno luknjano dno in luknjan trak, ki se giblje po njem. Luknjan trak po izumu je razen tega koristen, ko je rabljen kot samcato dno korita v primerjavi s perforiranimi trakovi stanja tehnike, pri katerih se zračni tok ne more voditi zelo natančno gor skozi korito in v katerem se tlačnega padca skozi dno korita ne da nastavljati prav natančno.

Izum, kot se zlasti uporablja za potrebe naprav za obdelavo z zrakom v obliki zamrzovalnih naprav, bo v nadaljnjem pobliže opisan sklicujoč se na liste s skicami. Sl. 1 je shematski pogled od strani na zamrzovalno napravo po izumu. Sliki 2 in 3 sta prečna preseka zamrzovalne naprave s sl. 1 in ponazarjata dva različna nastavitvena položaja le-te. Slike 4A-4F ponazarjajo razne osnovne variante namestitve stranske stene v zamrzovalni napravi po izumu. Sl. 5 kaže dela luknjanega transportnega traku, kije uporabljiv v zamrzovalni napravi izuma.

Izvedbeni primer zamrzovalne naprave po izumu, kot je predstavljen na slikah 1-3, ima ohišje 1 s stranskima stenama 2 in 3, končnima stenama 4 in 5, stropom 6 in tlemi 7. Končni steni 4 in 5 imata odprtini za tračni transporter 8, ki je speljan skozi ohišje 1 in ima vstopno postajo 9 in izstopno postajo 10.

Ohišje 1 je deljeno v več v bistvu identičnih modulov, ki potekajo prečno na vzdolžno smer tračnega transporterja 8, kot je podrobneje razkrito v švedski patentni prijavi št 9102861-3 (slovenski ekvivalent - akt Patentne pisarne: 22254-SK).

Kot je narisano na slikah 2 in 3, je v ohišju spravljeno korito 11, hladilnošpiralnobaterijska enota 12 (enota baterij, sestavljenih iz hladilnih špiral) in puhalo 13 s puhalnim motorjem 14. Tla korita 11 so narejena iz luknjanega transportnega traku 15 tračnega transporterja 8. Zunanja stranska stena korita 11 je oblikovana s stransko steno 2 ohišja 1, pri čemer ima ta stranska stena prevleko 16 za dosego gladke površine. Notranja stranska stena 17 korita 11 poteka pokonci gor od traku 15 na višino, ki ustreza vsaj največji globini postelje v koritu 11, zatem pa je nagnjena, tako da tvori zračni vod, ki se razširja nad posteljo. Zračni vod je določen med notranjo stranjo ohišja 1 in vezno steno 18, ki se veže na stransko steno 17, in nadaljnjimi veznimi stenami 19-22. Vezna stena 22 ima odprtino za sesalni del 23 puhala 13, ki je skupaj z motorjem 14 pritrjeno na tleh 7 ohišja 1 s pomočjo kotnega nastavka 24.

Puhalni sklop zamrzovalne naprave sestoji iz več puhal 13, vgrajenih po vsej dolžini korita 11, pri čemer ima vsako motor 14. Podobno tudi hladilnošpiralna baterija zamrzovalne naprave sestoji iz več hladilnošpiralnobaterijskih enot 12, razporejenih po vsej dolžini korita 11. Tajalna enota 25 je lahko razporejena na zunanji strani spodnjega dela hladilnošpiralne enote 12, katere zgornji del je lahko izključen.

Z zgoraj opisano zasnovo puhalni sklop 13 ustvarja zračni tok v skaldu s puščicami v slikah 2 in 3, t.j. na sklenjeni poti skozi hladilnošpiralnobaterijsko enoto 12, puhalni sklop 13, gor skozi korito 11 in nazaj v hladilnošpiralnobaterijsko enoto

12. Stranska stena 17 je nastavljiva prečno na vzdolžno smer korita 11 med končnima položajema, predstavljenima na slikah 2 in 3, tako da se da širina korita 11 zvezno menjati. Da ostane zračni vod nedotaknjen v vseh položajih stranske stene 17, je med stransko steno 17 in vezno steno 26 razporejena vmesna stena 26. Stena 26 je člensko priključena k vezni steni 18, bolj konkretno pri enem od njenih vzdolžnih robov, zgornji vzdolžni rob stranske stene 17 pa je gibljiv v drsnem stiku s spodnjo stranjo vmesne stene 26. Zveze med stransko steno 17 in vmesno steno 26 ter med steno 26 in vezno steno 18 so razporejene na v bistvu nepredušen način, tako da se prepreči kratek stik zračnega toka.

Po izumu se zmogljivost puhalnega sklopa 13 lahko menja tudi s poljubno nastavljeno širino korita 11, tako da se doseže več raznih delovnih stanj. Tako se naprimer slučaj, ki je predstavljen v sl. 2, v katerem je širina korita 11 najmanjša možna širina pri tej izvedbi, nanaša na fluidizacijski način obratovanja s sorazmerno veliko globino postelje 27 proizvoda, vzdrževane v koritu 11. Slučaj delovanja, kot ga kaže sl. 3, pri katerem je širina korita 11 največja možna širina v tem izvedbenem primeru, se nanaša na nefluidizacijski način obratovanja s sorazmerno majhno globino postelje 27 proizvoda.

Razume se, da je s spreminjanjem širine korita 11 in zmogljivosti puhalnega sklopa 13 možno prirediti želeni način delovanja, t.j. fluidizacijski ali nefluidizacijski, in želeno količino živila, obdelovanega na časovno enoto glede na razne vrste živil. Druga spremenljivka je gibalni vzorec traku 15. Trak 15 je tako lahko mirujoč, kar privede do korita lis fiksnim dnom, ali se naprewdovalno premika.

V primeru fluidizacijskega načina obratovanja je vodenje zračnega toka gor skozi dno korita 11 odločilno za to, ali je možno posteljo 27 prevesti v fluidizirano stanje in jo v tem stanju ohranjati ali ne. Zamrzovalne naprave iz stanja tehnike, ki so uporabljale perforiran trak v obliki žične mreže, ustvarjajo neprimerno vodenje zračnega toka za dosego stabilnega fluidiziranega stanja. V skladu s tehnikami iz stanja tehnike to teija fiksno dno s specialno dimenzioniranimi perforacijami. S tem, ko je pri izumu uporabljen luknjan trak take vrste, kot je razvidna s sl. 5, se da doseči stabilno fluidizimo stanje s samim luknjanim trakom. Sl. 5 kaže bolj podrobno dve identični plošči 28, kakršnih je v navezi lahko poljubno število tako v vzdolžni kot v prečni smeri za dosego transportnega traku 15 želene dolžine in Širine. Po izumu so plošče 28 zasnovane s perforacijami v obliki skoznjih lukenj 29 po njihovi celi površini kot tudi z režami 30 vzdolž zgibnih spojev, uporabljenih za medsebojno zgibno povezavo plošč v vzdolžni smeri traku 15. S trakom take zasnove, kot je delno razviden s sl. 5, se da z debelino plošč 28 dobiti perforacije, ki omogočajo primerno voditi zračni tok skozi dno v obliki traku 15 korita 11 in s tem zagotoviti stabilno fluidizacijsko stanje.

Gibljivost stranske stene 17 v prečni smeri korita 11 se seveda lahko doseže tudi drugače od načina, predstavljenega na slikah 2 in 3. Nekaj variant za prestavljanje stranske stene 17 je predstavljenih v slikah 4A-F.

Kot je predstavljeno v sl. 4A, je stranska stena 17 fiksno povezana z vezno steno 18, ki je v tem primeru premakljiva skupaj s stransko steno 17.

Kot je ponazorjeno na slikah 4B in 4D, je stranska stena 17 prestavljiva v drsnem stiku tako z dnom 15 korita 11 kot tudi s podaljškom 31 oz. 32 vezne stene 18, ki je vzporeden z dnom 15 korita 11.

Sl. 4C kaže isti izvedbeni primer kot sliki 2 in 3.

Kot je pokazano s sl 4E, gre za vmesno steno 33, ki je zgibno priključena k vezni steni 18 in ki je zgibno priključena in premakljivo povezana s stransko steno 17.

Kot je predstavljeno na sl. 4F, gre za vmesni steni 34 in 35, ki sta zgibno povezani tako medsebojno kot tudi s stransko steno 17 in z vezno steno 18.

Enako kot je ohišje 1 smotrno deljeno na module, so lahko stranska stena 17 in stene, ki so nanjo priključene, deljene na identične odseke, od katerih vsak ustreza zadevnemu modulu po vsej dolžini korita 11. Razni odseki stranske stene 17 so tedaj lahko podobno odsekom sten, gibljivih skupaj s stransko steno, individualno gibljivi, tako da se širina korita 11 lahko menja po njegovi dolžini. Pogoj za to je seveda, da imajo razni odseki stranske stene 17 podobno odsekom sten, gibljivih skupaj s stransko steno, končne stenske odseke, tako da se vzdržuje neprizadet vod za zračni tok.

Ko je zamrzovalna naprava po izumu v obratovanju po načinu delovanja s fluidizacijo, nekatere vrste živil zahtevajo dano razmerje dolžine proti širini korita. Sprememba širine korita potemtakem terja spremembo dolžine korita, t.j. dolžine, na kateri prihaja do fluidizacije. Tovrstno nastavljanje dolžine je možno v izumu s pomočjo nekakšnih zračnih pregrad, npr. neprekinjene plošče, ki je premakljiva pod oblikovanim dnom korita, prednostno narejenim s pomočjo transportnega traku. To dolžinsko nastavljanje se primerno izvede na praznilnem koncu zamrzovalne naprave, tako daje kroženje zraka skozi korito tam omejeno na delu dolžine korita.

Očitno je, da izum ni omejen na dani izvedbeni primer zamrzovalne naprave, kakršna je opisana zgoraj, temveč je prav tako uporabljiv za zamrzovalne naprave z drugo medsebojno postavitvijo sestavnih delov kot pri koritih z dnom običajne zasnove.

Slednjič naj poudarimo, da je izum uporabljiv za naprave za obdelavo z zrakom v splošnem in ni omejen na zamrzovalne naprave.

Claims (11)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Naprava za obdelavo z zrakom za živila, obsegajoča ohišje (1), podolgovato korito (11) v njem za sprejem živila, ki gaje treba obdelati, toplotni menjalnik (12) in puhalen sklop (13) za ustvarjanje zračnega toka, krožečega skozi toplotni menjalnik, gor skozi korito in nazaj v toplotni menjalnik, značilna po tem, da je ena stranska stena (17) korita (11) nastavljiva vstran za spreminjanje širine korita.
2. 2. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 1, značilna po tem, da je zmogljivost zračnega toka puhalnega sklopa (13) nastavljiva, zlasti v odvisnosti od širine korita (11).
3. 3. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 1 ah 2, značilna po tem, da se stranska stena (17) navezuje gor na vezno steno (18) v vod za zračni tok.
4. 4. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 3, stranska stena (17) gibljiva skupaj z vezno steno (18).

   značilna po tem, da je
5. 5. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 3, značilna po tem, da je stranska stena (17) gibljiva relativno glede na vezno steno (18).
6. 6. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 5, značilna po tem, da je stranska stena prestavljiva v prostoru med dnom (15) korita (11) in podaljškom (31, 32) vezne stene (18), ki je vzporeden z dnom.
7. 7. Naprava za obdelavo z zrakom po zahtevku 5, značilna po tem, da je stranska stena (17) povezana z vezno steno (18) preko ene ali več vmesnih sten (3335), ki so zgibno povezane in/ali premakljivo povezane medsebojno in/ali s stransko steno oz. vezno steno.
8. 8. Naprava za obdelavo z zrakom po katerem koli zahtevku 1-7, značilna po tem, da je stranska stena (17) in vezna stena (18) in vmesna stena oz. stene (26, 31-35) deljena na več poljubno individualno gibljivih odsekov po vsej dolžini korita (11).
9. 9. Naprava za obdelavo z zrakom po katerem koli zahtevku 1-8, značilna po tem, da dno korita (11) obsega luknjan trak (15) in zračnopregradno napravo za preprečevanje zračnega kroženja skozi nastavljiv odsek dolžine korita.
10. 10. Naprava za obdelavo z zrakom po katerem koli zahtevku 1-9, značilna po tem, da dno korita (11) sestoji iz luknjanega traku (15).
11. 11. Naprava za obdelavo z zrakom po katerem koli zahtevku 1-10, značilna po tem, da le-ta tvori zamrzovalno napravo.