WO2007101455A2 - Tunnelpasteur - Google Patents

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WO2007101455A2
WO2007101455A2 PCT/EP2006/005740 EP2006005740W WO2007101455A2 WO 2007101455 A2 WO2007101455 A2 WO 2007101455A2 EP 2006005740 W EP2006005740 W EP 2006005740W WO 2007101455 A2 WO2007101455 A2 WO 2007101455A2
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temperature
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tunnel
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Jørgen Tage NIELSEN
Kim Christian Dalum
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Sander Hansen A/S Krones Group
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    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
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Definitions

  • the invention relates to a tunnel pasteurizer according to the preamble of claim 1.
  • FIG. 9 shows a channel pasteurizer with an integrated heating system (US Pat. Nos. 5,772,958, EP 95909657.9) in the tunnel construction.
  • the tunnel pasteurizer has essentially two components, namely the channel shown in FIG. 9, and a tunnel, not shown above, which has spraying devices or sprinklers which heats and pasteurizes the material to be pasteurized, which moves through the tunnel.
  • a pasteurizer has, for example, three heating zones (zones 1-3), here four holding zones (zones 4-7) and three cooling zones (8-10).
  • the appropriately tempered water is pumped upwards from the zone chambers into the corresponding tunnel module of the respective temperature zone, so that the material to be pasteurized is then sprinkled with water at the corresponding temperature.
  • Water heated by the heat exchanger is directed into the Chess buffer.
  • Water flowing from above into the very small sized zone chambers 1-10 will, if the level is too high, enter the corresponding buffers, i. from zone chambers 1-3 into the cold water buffer, from zone chambers 4-7 into the Chess buffer, and from the zone chambers 8-10 into the pre-buffer.
  • the known system has the disadvantage that the temperature in the individual zone chambers can not be regulated very accurately and often the addition of fresh cold water for a sufficient regulation is necessary, which is uneconomical.
  • the heat exchanger must maintain a very high volume at a high temperature.
  • the temperature in the individual zones can not be effectively controlled.
  • such a system can only consider a change in the cooling water temperature bad. Often there is a time delay of the temperature control.
  • water is cascaded by appropriate overflows, for example, from zone 1 to 2, from 2 to 3, etc. passed. Again, no exact regulation of the water temperature in the individual zones is possible.
  • the present invention seeks to provide a tunnel pasteurizer, and a corresponding Pasteurisierbacter that allows improved control of the water temperature in the individual zones, the water and energy consumption can be reduced.
  • individual temperature zones have their own individual zone buffers, which are separated from zone buffers of other temperature zones.
  • a plurality of individual temperature zones are provided, in which the water circulates at a certain temperature, ie, the pasteurized Good splashed or sprinkled, is collected by the corresponding catchment zone and of is pumped out there back up into the tunnel in this temperature zone.
  • the zone buffers are integrated in the respective temperature zone so that they buffer only water from the particular temperature zone without mixing water from other temperature zones.
  • the water in the zone buffers thus has a temperature substantially corresponding to the temperature of the associated temperature zone.
  • water from a specific temperature zone can be used specifically for regulating the temperature of water in a further temperature zone.
  • the water from the individual zone puffs can be used selectively without being mixed with water from other zones. If, for example, sufficiently hot water is present in a zone buffer, it can be directed to another temperature zone, for example into its catchment zone or zone buffer, etc., whose temperature is too low. Also, cooling water from a corresponding zone buffer of a temperature zone can be either in the next or in any other temperature zone to be cooled, which must be cooled. Thus, water and energy costs can be saved. Also, a change in the cooling water temperature or production irregularities can be easily overcome. There is no longer a delay in the temperature control.
  • the present invention is not limited to that all temperature zones have a zone buffer, which is used in accordance with the invention for temperature control. It is also possible that only a few temperature zones in accordance with the invention have separate zone buffers, from which water is supplied for controlling the temperature of one or more specific temperature zones.
  • Excess water in the individual temperature zones is understood here to mean the water which, in addition to the water which is necessary for circulating in the corresponding temperature zone, must be present and buffered.
  • Such buffer water or excess water is produced, for example, by adding water to the individual temperature zones to regulate the water temperature, which is then present in excess.
  • it is precisely this buffer water having a well-defined temperature that can be reused to regulate the temperature in other temperature zones. Buffer water also occurs when the system is at a standstill, that is, when the water stops circulating.
  • each temperature zone has its own buffer.
  • the buffering of the water of the corresponding temperature zone and the provision of water according to a certain zone temperature in a catchment zone, ie in a corresponding container instead.
  • This arrangement greatly simplifies the tunnel pasteurizer.
  • the temperature zones have a buffer container connected to the corresponding catchment zone, which then serves together with the catchment zone as the respective zone buffer.
  • the water is pumped from the corresponding Auffangzo ⁇ e via a zone pump up into the corresponding tunnel zone.
  • the water for temperature control can be pumped simultaneously via this zone pump from the corresponding catchment zone.
  • each zone buffer is associated with a level gauge and a temperature sensor.
  • the actual temperature may be compared with the target temperature and, moreover, the level, e.g. a minimum and maximum level are determined, whereupon the control device determines in which Zo ⁇ enpuffer sufficient water of a certain temperature is present in order to regulate the temperature in the temperature zones, to prevent overflow or too low a level (below a minimum level) To prevent, for example, the zone pump is not running dry.
  • the tunnel pasteuriser has at least one cold water supply line and at least one hot water supply line, the individual collection zones or zone buffers having a cold water supply and a hot water supply, wherein for temperature control from the zone buffers water is supplied via respective lines either the cold water supply line or the hot water supply line.
  • the tunnel pasteurizer includes a heat exchanger, the water supplied to the hot water supply line may also be first passed through a recirculation line via the heat exchanger before being directed into the hot water supply line.
  • the arrangement described above pervious piping with minimal effort and minimum cost, since the structure for the temperature control substantially the operated pipelines required for the circulation of water.
  • the solution according to the invention is thus space-saving and cost-effective to implement, since only lines to corresponding hot water, cold water or return line to the heat exchanger with appropriate valves and possibly buffer tanks for each temperature zone (if not the catchment zone serves as a zone buffer) must be provided.
  • a suction box is arranged below a collecting zone, via which the zone pump pumps water from the collecting zone, wherein the suction box is arranged on a first side of the tunnel pasteurizer and a distributor pipe is arranged on the opposite side and connected via a pipe to the zone pump is, wherein branched off from the manifold at least one connecting pipe upwards in the corresponding tunnel and the manifold is further connected via a line to the hot water supply line or a return line to the heat exchanger and / or via a line to the cold water supply line.
  • This embodiment has the advantage that the pipes can be arranged to save space under the tunnel pasteurizer, wherein on one side of the zone pump and on the other side of the manifold is arranged.
  • the water in the catchment zone can easily run into the suction box, then on the other side of the pasteurizer sufficient space for the manifold with the branching lines is present.
  • the suction box provides a further liquid volume and can thus also be regarded as part of the zone buffer, so that, for example, feed lines can open into the suction box or fill level sensors, etc. can be arranged.
  • the zone buffers have a drain through which, if necessary, water can be drained off if the fill level is too high, so that the catchment zones do not overflow.
  • water can also be discharged into the cold water supply line or hot water supply line or into the return line to the heat exchanger, if required.
  • the Auffa ⁇ g Club may be formed by a plurality of divided by separating elements wells. It is also possible to connect a plurality of juxtaposed trays to one another via a collecting device arranged below the tray and thus to form a collecting zone. Thus, a catchment area can be prefabricated, wherein the zone width can then be adapted to the respective events.
  • the Tunnelpa Kunststoff has several heating zones, several holding zones and several cooling zones, wherein collection zones in the heating and cooling, which have the same target temperature, are connected to each other via corresponding lines. Thus, effectively, the water heated at the end of the tunnel pasteurizer by cooling the heated material can be used to warm the material in the heating zones.
  • Fig. 1 shows in perspective a tunnel pasteurizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a section of the pipeline system of the tunnel pasteurizer according to the invention on the opposite side shown in FIG.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a cross section through the tunnel pasteurizer according to the invention.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the piping system of Tun ⁇ elpasteurs.
  • Fig. 5A shows a plan view of a zone of the tunnel pasteurizer according to the invention.
  • Fig. 5B shows a section along the line AA of Fig. 5A.
  • Fig. 5C shows the collection zone shown in Fig. 5A in perspective view.
  • Fig. 6 shows a flowchart in the case where zones 5 and 10 are heated up.
  • Fig. 7 shows a flowchart in the case where temperature zones T1 to T4 are to be cooled.
  • Fig. 8 is a graph showing the warm-up temperature versus time.
  • Fig. 9 shows the channel of a tunnel pasteurizer according to the prior art.
  • Figures 1 to 4 show schematically the structure of a tunnel pasteuriser 1 in particular for filled bottles according to the present invention.
  • the tunnel pasteurizer 1 has a tunnel 2, through which the material to be pasteurized is passed and sprayed or sprinkled with water.
  • the material to be pasteurized is conveyed through the tunnel 2 on transport belts 22A 1, 22B lying one above the other in transport direction T.
  • the means of transport are here circumferential perforated conveyor belts 22a, b.
  • the water is directed downwards on the material to be pasteurized via corresponding devices in the direction of the arrow.
  • the collecting area 15 At the bottom of the tunnel 2 is the collecting area 15 with collecting zones 16, in which the run-off water is collected and finally as described below, circulating over a corresponding line 27 (see Fig. 3) in the tunnel 2 is directed upwards to be used again ,
  • the side walls of the tunnel are covered, for example, by glass pane doors (31), etc., as can be seen in the left half of FIG. 1.
  • the tunnel pasteurizer has a plurality of temperature zones Ti, T 2 , T 3 , T 4 . , .. on.
  • the material to be pasteurized is first heated in four zones from a temperature of below 10 ° C. to about 60 °, the temperature in four further zones then being kept at about 60 °, after which the pasteurized product is to be pasteurized Finally, it is cooled to about 20 to 30 ° in four other zones.
  • the lower continuous curve shows the temperature of the pasteurized Guts as a function of time
  • the upper dotted dashed curve shows the temperature of the water in each separate temperature zones T1-T12.
  • the dashed line shows the degree of pasteurization.
  • the temperature in the different zones must therefore be regulated as explained below. There may be two to six warm-up zones, two to six hold zones and two to six cool zones.
  • the tunnel pasteurizer may have a modular structure, ie, as shown in FIG. 1, several tunnel modules which correspond to the temperature zones are joined together can be. At the bottom of the respective tunnel modules 2, corresponding catchment zones 16 with respective zone pump 20 and corresponding piping can be modularly assigned.
  • each temperature zone or each module has, as previously stated, a catchment zone 16.
  • the width b (see FIG. 3) of the catchment zone may be at least as wide as the width of the tunnel 2.
  • the catchment zone 16 catches the water running down in the tunnel and serves as a zone buffer 50 for the water in the corresponding temperature zone. This means that the water in the corresponding temperature zone that exceeds the amount of water that circulates in the corresponding zone buffer 50 is buffered. This buffer water or excess water was additionally passed, for example, for temperature control in the corresponding temperature zone. This means that each temperature zone has its own separate zone buffer.
  • the buffering of the water used in the zone takes place in a catchment zone separate from the other collection zones, i. in a container or a chamber instead, without additional buffers, etc. are necessary.
  • the individual temperature zones have a buffer tank connected to the corresponding catchment zone 16, in which case the catchment zone and the corresponding buffer tank constitute the zone buffer.
  • the zone buffer is constructed, it is essential that the individual zone buffers of the individual temperature zones are formed separately from one another.
  • FIG. 5A shows a plan view of a catchment zone 16
  • FIG. 5C shows a perspective view of this catchment zone 16.
  • the catchment zone 16 has a plurality of well regions 16a, b, c, d, which are separated from one another by essentially triangular separating elements 24.
  • the trough portions 16a, b, c, d when formed as a module, have around their periphery lateral dividing walls 24a, b, c, d (the dividing wall 24d opposite the dividing wall 24c is not shown in Fig. 5C), the height of which is somewhat is higher than that of the triangular separating elements 24.
  • the trough areas 16a, b, c, d can represent a collecting zone
  • a Collection device eg pumping box 26
  • the individual well areas 16a, b, c, d are connected to each other, for example by corresponding openings 40 in the bottom region of the individual tub areas 16a, b, c, d, so that water from all areas in the Trapping zone 16 can proceed.
  • the dotted line indicates the minimum level of water in the zone buffer, ie, here the catch zone during operation, the dotted line the maximum level during operation, and the double dotted dashed line the maximum level after stop.
  • the bottom of the collecting zone 16 is slightly inclined to the side of the pasteurizer 1, on which the zone pump 20 is arranged, or on which, as is apparent from Fig. 3, the collecting device here the suction box, is arranged. This ensures that a complete emptying of the catchment zone 16 after operation is possible.
  • the width b of the collecting zone 16 is greater than the width of the tunnel 2, so that the collecting zone 16 projects beyond the tunnel 2.
  • a suction box 26 is provided into which the water can flow out of the collecting zone 16.
  • a zone pump 20 is arranged, which pumps the water via a line 30 in a manifold 4, which on the opposite side of the tunnel pasteuriser, ie on the back of the pasteurizer shown in FIG. 1 or on the left side in FIG 3 lies.
  • a filter 32 may be provided which cleans the circulating water of impurities of the pasteur areden Guts.
  • a level sensor for example, a pressure sensor 13 may be arranged, via which the level in the corresponding zone buffer or in the catchment zone is determined.
  • the water is pumped via the line 30 under the pasteurizer 1 to the other side into a distributor pipe 4.
  • the hot water supply line 7 and the cold water supply line 8 which extend in the transport direction T, as well on this page is the return line 9 to the heat exchanger 18 (see also Fig. 2 and 4).
  • the distributor pipe 4 From the distributor pipe 4, at least one, in this case three tubes 27, branches off upwards into the tunnel 2 of the corresponding temperature zone, in order to guide water up to irrigate the material to be pasteurized. As is apparent from FIGS.
  • FIG 2 the manifold 4 a line 10a to the return line 9, which leads to the heat exchanger 18.
  • hot water from the manifold 4 back into the return line 9 to the heat exchanger 18 or as shown in Fig. 4 are returned via this return line 9 and the return line 19 back into the hot water line 7, then optionally other temperature zones for temperature control to be supplied.
  • the structure shown in Fig. 2 corresponds to the structure in the Temperaturzo ⁇ e T6 in Fig. 4, ie in a holding zone in which hot water is present (zones T5 to T8).
  • a line 10b leads from the distributor pipe 4 into the cold water line 8, since in these zones mainly cold water is present, which is supplied via the cold water line 8 for temperature regulation of other zones can. See also the dashed line 10d in Fig. 2.
  • a connecting line 10a from the manifold 4 to the return line to the heat exchanger or a line to the hot water supply line 8 be.
  • connecting lines 10c are provided to the hot water pipe 7 of the manifold (not shown in Fig. 2).
  • water in the cold water pipe 8 can be passed to regulate the temperature, from the holding zones (T5 to T8) water in the return line to the heat exchanger 18 can be passed and from the cooling zones T9 to T12 water can be performed from the collection zones in the hot water supply line 8 or the return line 9.
  • the water via the heat exchanger pump 3 are again fed to the heat exchanger 18, which warms the water to, for example, a temperature of 75 ° to 85 ° and finally back to the hot water supply line 7 supplies.
  • water from the return line 9 can also be fed back to the hot water supply line 7 in a loop.
  • each buffer control valves 14 are provided in the lines 10 a, b, c, which each branch off here from the manifold 4, each buffer control valves 14 are provided. These can be actuated and opened by a controller (not shown) when water from the corresponding collecting zones (16) or the associated distributor pipe 4 for temperature control in the same or in another collecting zone 16 is required.
  • each temperature zone has a cold water supply 17 and / or hot water supply 6 from the corresponding supply lines, which open into the suction box 26 here.
  • the supply is controlled via the control device, via corresponding cold water valves 11 and hot water valves 12. It can also be provided a branch 5 of the cold water supply in the hot water supply.
  • the warm-up zones only have cold water supply lines 17, which, as shown in FIG.
  • heating and cooling zones are connected to one another at the same setpoint temperature via corresponding lines 25A, B and the water is exchanged therein.
  • the manifold 4 is connected in the temperature zone T1 with the suction box 26 of the last cooling stage T12, so that the water is in constant exchange, so that the heat of the cooling Guts in the cooling phase (T9-T12) for heating in the warm-up phase (T1 to T4) can be used.
  • zones T2 are connected to T11, T3 to T1O and T4 to T9.
  • a temperature sensor 21 is provided in the manifold 4, which measures the temperature of the water in the corresponding temperature zone.
  • the temperature sensors could also be located in zone buffer 50, 16, catchment zone 16, or suction box 26, or at any other location in the water cycle.
  • a drain 23 which, when the maximum level is reached via the level sensor 13 in the zone buffer, i. the catchment zone 16 is determined, opens a drain valve and so drains water, so there is no flooding in the corresponding catchment areas.
  • setpoint temperatures for the individual temperature ranges of the heating zone, the holding zone and the cooling zone are defined in the control device.
  • the temperature of the water in the corresponding temperature zones ie here detected for example in the manifold 4.
  • the fill level in the individual zone buffers, here the catchment zones 16 is measured via corresponding fill level sensors 13.
  • the discharge valve 23 are opened (or if necessary removed from the buffer extraction lines 10 a, b, c), so that there is no flooding.
  • the measured via the sensors 21 temperatures of the water in the corresponding temperature zones are compared with the target value. If there is a deviation of the actual temperature from the setpoint temperature in a temperature zone, the control device uses the signals of the temperature sensors 21 to determine whether there is a temperature zone or a catchment zone 16 whose water has a suitable temperature for temperature control at the same time it is judged whether sufficient water is above the minimum fill level in the corresponding catch zone 16, ie, that there is sufficient buffer water in the corresponding catch zone, as judged above, via the corresponding level sensors 13.
  • the controller opens the buffer control valve 14 associated with this catchment zone, so that the water from the corresponding catchment zone 16 via the zone pump 20 with the valve open 14 either the cold water line 8, the hot water line 7 or the remindtorieitung 9 can be supplied to then be supplied from these lines via the corresponding Kaltwasserzu slaughter 9 a different temperature zone.
  • the corresponding hot or cold water valves 11 or 12 are then opened.
  • the cold water supply 17 and the hot water supply 6 is supplied to the respective suction box 26.
  • the hot or cold water can also be added to another location in the water cycle of the corresponding temperature zone. It is of course only in each case as much water on the buffer extraction lines 10 a, b taken that the minimum level is not exceeded.
  • Fig. 6 shows an example of the temperature control in the temperature zones T5 and T10.
  • the controller determines that the temperature in the temperature zone T5 is too low.
  • About the level sensor 13 has been found that in the temperature zones T5 and T6 sufficient buffer water, ie buffer water is present over a minimum level.
  • the temperature in the temperature zones T5 and T6 of the water is highest here.
  • the controller opens the corresponding Control valves 14 in the temperature zones T5 and T6 and passes water from the corresponding collection zones 16, via the zone pumps 20, the open valves 14 in the return line 9, which here pumps the water through the heat exchanger pump 3 in the heat exchanger 18, the water to a corresponding temperature heats up, after which the hot water valve 12 is opened in the zone T5 and hot water of the temperature zone T5, here in the suction box 26 is passed. It is supplied as much warm water until the actual temperature, which is measured by the temperature sensor 21 in the temperature range T5 corresponds to the target temperature.
  • the controller determines that the temperature is too low even in temperature zone T10.
  • the level gauge 13 detects a high level in the temperature zone T10 (also, the temperature zone T 3 connected to the temperature zone Ti 0 via lines 25a, b has a high level)
  • the buffer control valve 14 is opened and water from the collection zone 16 via the corresponding zone pump 20 and the open valve 14 of the hot water pipe 7 is supplied, wherein a part of the heat exchanger 18 is fed to the heat exchanger 18 and a part via the return line 19 of the hot water supply line 7 is returned, via the hot water supply line. 7 the temperature zone T10 as long as warm water is added until the target temperature is reached.
  • Fig. 7 shows another example of the method according to the invention. If, for example, a production gap occurs, so that no items to be pasteurized, such as bottles, enter the warming-up zone T1 to T4, no heating takes place here either. However, in order to maintain a balance between the warm-up zones and the cooling zones, the warm-up zones must be cooled by adding cold water via line 17 to the temperature zone T1 to reach the appropriate setpoint temperature. As additional fresh water is added, the level in the catchment zone 16 increases in zone T1, which can be measured via the level gauge 13 in this temperature zone.
  • the temperature zone T2 in which, for example, no more bottles, must be additionally cooled to maintain the equilibrium state between the temperature zones 2 and 11, ie between the temperature zones in the warm-up and cool-down phase with the same target temperature. Since in the catchment zone 16 in the zone T1 is sufficiently cold water, the valve 14 is opened in the temperature zone 1, so that water from the catchment zone 16 in the Temperature range T1 can be supplied via the corresponding zone pump 20 through the manifold 4 through the open valve 14 of the cold water line 8 and from there via the corresponding supply line 17 in the temperature zone T2 with open cold water valve 11 can be supplied.
  • water is passed from the collecting zones 16 in the temperature zones T2, T3 into the cold water line 8 in order to be able to be fed to the subsequent temperature zones.
  • a supply line from the individual temperature zones into other temperature zones takes place until the corresponding desired temperature is reached in the corresponding temperature zones.
  • the collecting zones 16, which are arranged below the corresponding tunnel zones serve as a zone buffer and the piping of the collecting zones 16 as shown in Figures 1 -4 is designed such that for temperature control water from the individual separate collecting zones 16 optionally selectively removed and If it is selectively fed to other temperature zones, the required amount of water and energy can be significantly reduced and the water temperature can be regulated precisely.
  • each temperature zone has a zone buffer.
  • not all zones have a separate zone buffer for temperature regulation or not all temperature zones water can be supplied from the zone buffers.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tunnelpasteur mit einem Tunnel, durch den das zu pasteurisierende Gut geleitet und mit Wasser bespritzt bzw. besprenkelt wird, und mit einem unten am Tunnel angeordneten Auffangbereich für das herablaufende Wasser, wobei der Tunnelpasteur mehrere in Transportrichtung angeordnete Temperaturzonen aufweist, und der Auffangbereich in voneinander getrennte den Temperaturzonen entsprechende Auffangzonen unterteilt ist, von denen aus das Wasser wieder den entsprechenden Tunnelzonen zugeführt wird, und mit einer Steuereinrichtung zur Regulierung der Wassertemperatur in den Temperaturzonen. Um die Temperatur in den einzelnen Temperaturzonen besser regulieren zu können, ist die Steuerung und die Verrohrung der Auffangzonen derart gestaltet, dass zur Temperaturregelung Wasser aus den einzelnen Auffangzonen wahlweise entnehmbar und wahlweise anderen Temperaturzonen zuführbar ist, wobei Wasser in den einzelnen Temperaturzonen getrennt von anderen Temperaturzonen in einem jeweiligen Zonenpuffer gepuffert wird.

Description

Tunnelpasteur
Die Erfindung betrifft einen Tunnelpasteur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Tunnelpasteure für gefüllte Lebensmittelbehältnisse, insbesondere gefüllte Flaschen oder Dosen, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt, wie auch in Fig. 9 gezeigt. Fig. 9 zeigt einen Kanalpasteur mit einem integrierten Heizungssystem (US- Patent Nr. 5772, 958, EP 95909657.9) in der Tunnelkonstruktion. Der Tunnelpasteur weist im Wesentlichen zwei Komponenten auf, nämlich den in Fig. 9 gezeigten Kanal, sowie einen darüber angeordneten nicht gezeigten Tunnel, der Spritzeinrichtungen bzw. Berieselungseinrichtungen aufweist, die das zu pasteurisierende Gut, das sich durch den Tunnel bewegt aufheizt und pasteurisiert. Ein derartiger Pasteur weist beispielsweise drei Aufwärmzonen (Zone 1-3), hier vier Haltezonen (Zone 4-7) sowie drei Abkühlzonen (8-10) auf. Aus dem Kanal wird aus den Zonenkammern das entsprechend temperierte Wasser nach oben in das entsprechende Tunnelmodul der jeweiligen Temperaturzone gepumpt, so dass das zu pasteurisierende Gut dann mit Wasser der entsprechenden Temperatur berieselt wird. Durch den Wärmetauscher aufgeheiztes Wasser wird in den Chess-Puffer geleitet. Wasser, das von oben in die sehr klein bemessenen Zonenkammern 1-10 fließt, tritt bei zu hohem Füllstand in die entsprechenden Puffer, d.h. von Zonenkammem 1-3 in den Kaltwasserpuffer, von Zonenkammern 4-7 in den Chess-Puffer und von den Zonenkammem 8-10 in den Vorpuffer .
Von dort aus kann es wieder zur Regulierung der Temperatur in den einzelnen Zonenkammern verwendet werden.
Das bekannte System weist jedoch den Nachteil auf, dass die Temperatur in den einzelnen Zonenkammern nicht sehr genau reguliert werden kann und oft die Zugabe von frischem Kaltwasser für eine ausreichende Regulierung notwendig ist, was jedoch unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus muss von dem Wärmetauscher ein sehr großes Volumen auf hoher Temperatur gehalten werden. Insbesondere wenn Produktionslücken auftreten, beispielsweise wenn ein Füller stoppt, kann die Temperatur in den einzelnen Zonen nicht in effektiver Weise geregelt werden. Auch kann ein derartiges System eine Änderung der Kühlwassertemperatur nur schlecht berücksichtigen. Oft kommt es zu einer zeitlichen Verzögerung der Temperaturregelung. Es ist auch bereits ein System bekannt, bei dem Wasser kaskadenartig durch entsprechende Überläufe beispielsweise von Zone 1 nach 2, von 2 nach 3 etc. geleitet wird. Auch hier ist keine exakte Regelung der Wassertemperatur in den einzelnen Zonen möglich.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tunnelpasteur, sowie ein entsprechendes Pasteurisierverfahren bereitzustellen, der eine verbesserte Regelung der Wassertemperatur in den einzelnen Zonen ermöglicht, wobei der Wasser- und Energieverbrauch gesenkt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst.
Gemäß der Erfindung haben einzelne Temperaturzonen eigene einzelne Zonenpuffer, die von Zonenpuffern anderer Temperaturzonen getrennt sind. Für die Aufwärmphase, Haltephase und Abkühlphase sind jeweils mehrere einzelne Temperaturzonen (s. auch Figur 8) vorgesehen, in denen das Wasser mit einer bestimmten Temperatur zirkuliert, d.h., das zu pasteurisierende Gut bespritzt bzw. berieselt, von der entsprechenden Auffangzone aufgefangen wird und von dort aus wieder nach oben in den Tunnel in dieser Temperaturzone gepumpt wird. Die Zonenpuffer sind so in der jeweiligen Temperaturzone integriert, dass sie nur Wasser aus der bestimmten Temperaturzone puffern, ohne Vermischen von Wasser aus anderen Temperaturzonen. Das Wasser in den Zonenpuffern hat somit eine im Wesentlichen der Temperatur der zugehörigen Temperaturzone entsprechende Temperatur.
Dadurch, dass gemäß der vorliegenden Erfindung Wasser wahlweise aus einzelnen voneinander getrennten Zonenpuffern entnehmbar ist und wahlweise gezielt einer oder mehreren Temperaturzonen zuführbar ist, kann Wasser aus einer bestimmten Temperaturzone gezielt für die Temperaturregulierung von Wasser einer weiteren Temperaturzone verwendet werden. Somit kann im Gegensatz zum Stand der Technik das Wasser aus den einzelnen Zonenpuffem gezielt verwendet werden, ohne dass es mit Wasser aus anderen Zonen vermischt wird. Ist beispielsweise in einem Zonenpuffer ausreichend heißes Wasser vorhanden, so kann es gezielt zu einer anderen Temperaturzone, z.B. in deren Auffangzone oder Zonenpuffer etc., geleitet werden, deren Temperatur zu niedrig ist. Auch Kühlwasser aus einem entsprechenden Zonenpuffer einer Temperaturzone kann entweder in die nächste oder in irgendeine andere Temperaturzone geleitet werden, die gekühlt werden muss. Somit können Wasser und auch Energiekosten gespart werden. Auch eine Änderung der Kühlwassertemperatur oder Produktionsunregelmäßigkeiten können einfach überwunden werden. Eine Verzögerung der Temperaturregelung gibt es nicht mehr.
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass alle Temperaturzonen einen Zonenpuffer aufweisen, der in erfindungsgemäßer Weise zur Temperaturregelung eingesetzt wird. Es ist auch möglich, dass nur einige Temperaturzonen in erfindungsgemäßer Weise getrennte Zonenpuffer aufweisen, von denen aus Wasser zur Temperaturregelung einer oder mehreren bestimmten Temperaturzonen zugeführt wird.
Es ist auch möglich, dass nicht allen Temperaturzonen Wasser aus entsprechenden Zonenpuffern zugeführt werden kann.
Als überschüssiges Wasser in den einzelnen Temperaturzonen wird hier das Wasser verstanden, das zusätzlich zu dem Wasser, das zum Zirkulieren in der entsprechenden Temperaturzone nötig ist, vorhanden ist und gepuffert werden muss. Derartiges Pufferwasser bzw. überschüssiges Wasser entsteht beispielsweise dadurch, dass zur Regulierung der Wassertemperatur den einzelnen Temperaturzonen zusätzlich Wasser zugeführt wird, das dann im Überschuss vorhanden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch genau dieses Pufferwasser, das eine genau definierte Temperatur aufweist, wieder zur Regulierung der Temperatur in anderen Temperaturzonen verwendet werden. Pufferwasser entsteht auch beim Stillstand der Anlage, d.h., wenn das Wasser nicht mehr zirkuliert.
Es ist möglich, dass die Volumina aller oder einzelner Auffangzonen so groß sind, dass die Auffangzonen selbst als getrennte Zonenpuffer für das überschüssige Wasser in den entsprechenden Temperaturzonen dienen.
Da dann die Auffangzonen als Puffer für das Wasser in den entsprechenden Temperaturzonen ausgebildet sind, sind weitere Puffertanks zum Aufbewahren von Pufferwasser aus den entsprechenden Temperaturzonen nicht mehr notwendig. Somit hat jede Temperaturzone ihren eigenen Puffer. Somit findet die Pufferung des Wassers der entsprechenden Temperaturzone sowie die Bereitstellung von Wasser entsprechend einer bestimmten Zonentemperatur in einer Auffangzone, d.h. in einem entsprechenden Behälter statt. Diese Anordnung vereinfacht den Tunnelpasteur erheblich. Es ist auch möglich, dass die Temperaturzonen einen mit der entsprechenden Auffangzone verbundenen Pufferbehälter aufweisen, der dann zusammen mit der Auffangzone als jeweiliger Zonenpuffer dient.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Wasser aus der entsprechenden Auffangzoπe über eine Zonenpumpe nach oben in die entsprechende Tunnelzone gepumpt. Auch das Wasser zur Temperaturregelung kann gleichzeitig über diese Zonenpumpe aus der entsprechenden Auffangzone gepumpt werden. Indem man die Zonenpumpe zum Abpumpen des Wassers zur Temperaturregulierung benutzt, kann die Vorrichtung erheblich vereinfacht werden, da keine zusätzliche Verrohrung, die von der Auffangzone wegführt, benötigt wird. Das Weiterleiten des von der Zonenpumpe aus abgepumpten Wassers kann dann über entsprechende Steuerventile gesteuert werden.
Vorzugsweise ist jedem Zonenpuffer ein Füllstandsmesser und ein Temperatursensor zugeordnet. Somit kann in jedem Zonenpuffer die Ist-Temperatur mit der Soll-Temperatur verglichen werden und darüber hinaus der Füllstand, z.B. ein minimaler und maximaler Füllstand ermittelt werden, worauf die Steuereinrichtung ermittelt, in welchem Zoπenpuffer ausreichend Wasser einer bestimmten Temperatur vorhanden ist, um damit die Temperatur in den Temperaturzonen zu regulieren, ein Überlaufen zu verhindern oder auch einen zu geringen Füllstand (unterhalb eines minimalen Füllstands) zu verhindern, damit beispielsweise die Zonenpumpe nicht trocken läuft.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Tunnelpasteur mindestens eine Kaltwasserversorgungsleitung und mindestens eine Warmwasserversorgungsleitung auf, wobei die einzelnen Auffangzonen bzw. Zonenpuffer eine Kaltwasserzuführung und eine Warmwasserzuführung aufweisen, wobei zur Temperaturregelung aus den Zonenpuffern Wasser über entsprechende Leitungen entweder der Kaltwasserversorgungsleitung oder der Warmwasserversorgungsleitung zugeführt wird. Wenn der Tunnelpasteur einen Wärmetauscher umfasst, kann das der Warmwasserversorgungsleitung zugeführte Wasser auch zuerst über eine Rückführieitung über den Wärmetauscher geleitet werden bevor es in die Warmwasserversorgungsleitung geleitet wird.
Die zuvor beschriebene Anordnung ertaubt eine Verrohrung mit minimalem Aufwand und minimalen Kosten, da sich der Aufbau für die Temperaturregelung im Wesentlichen der für die Zirkulation des Wassers benötigten Rohrleitungen bedient. Die erfindungsgemäße Lösung ist somit platzsparend und kostengünstig zu realisieren, da lediglich Leitungen zu entsprechenden Warmwasser, Kaltwasser bzw. Rückführleitung zum Wärmetauscher mit entsprechenden Ventilen sowie ggf. Puffertanks für jede Temperaturzone (wenn nicht die Auffangzone als Zonenpuffer dient) bereitgestellt werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist unterhalb einer Auffangzone ein Absaugkasten angeordnet, über den die Zonenpumpe Wasser aus der Auffangzone pumpt, wobei der Absaugkasten auf einer ersten Seite des Tunnelpasteurs angeordnet ist und ein Verteilerrohr auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und über ein Rohr mit der Zonenpumpe verbunden ist, wobei von dem Verteilerrohr mindestens ein Verbindungsrohr nach oben in den entsprechenden Tunnel abzweigt und das Verteilerrohr weiter über eine Leitung mit der Warmwasserversorgungsleitung bzw. einer Rückführleitung zum Wärmetauscher und/oder über eine Leitung mit der Kaltwasserversorgungsleitung verbunden ist. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil mit sich, dass die Rohrleitungen platzsparend unter dem Tunnelpasteur angeordnet werden können, wobei auf einer Seite die Zonenpumpe und auf der anderen Seite das Verteilerrohr angeordnet ist. Das Wasser in der Auffangzone kann auf einfache Weise in den Absaugkasten laufen, wobei dann auf der anderen Seite des Pasteurs ausreichend Platz für das Verteilerrohr mit den abzweigenden Leitungen vorhanden ist. Der Absaugkasten stellt ein weiteres Flüssigkeitsvolumen bereit und kann somit auch als Teil des Zonenpuffers gewertet werden, so dass in dem Absaugkasten beispielsweise Zuführleitungen münden können oder Füllstandsensoren etc. angeordnet sein können.
In vorteilhafter Weise weisen die Zonenpuffer einen Ablass auf, über den bei zu hohem Füllstand wenn nötig Wasser abgelassen werden kann, damit die Auffangzonen nicht überlaufen. Wasser kann jedoch auch wenn benötigt in die Kaltwasserversorgungsleitung oder Warmwasserversorgungsleitung oder in die Rückführleitung zum Wärmetauscher abgeführt werden.
Der Auffaπgbereich kann durch mehrere durch Trennelemente unterteilte Wannen gebildet sein. Es können auch mehrere nebeneinanderliegende Wannen über eine unterhalb der Wanne angeordnete Sammeleinrichtung miteinander verbunden werden und somit eine Auffangzone darstellen. Somit kann ein Auffangbereich vorgefertigt werden, wobei die Zonenbreite dann an die entsprechenden Begebenheiten angepasst werden kann. Der Tunnelpasteuer weist mehrere Aufheizzonen, mehrere Haltezonen und mehrere Abkühlzonen auf, wobei Auffangzonen im Aufheiz- und Abkühlbereich, die die gleiche Soll-Temperatur haben, über entsprechende Leitungen miteinander verbunden sind. Somit kann in effektiver Weise das Wasser, das sich am Ende des Tunnelpasteurs durch Abkühlen des erwärmten Guts erwärmt zum Aufwärmen des Guts in den Aufheizzonen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert:
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Tunnelpasteur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Rohrleitungssystem des erfindungsgemäßen Tunnelpasteurs auf der der in Fig. 1 gezeigten gegenüberliegenden Seite.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Tunnelpasteur.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung das Rohrleitungssystem des Tunπelpasteurs.
Fig. 5A zeigt eine Draufsicht auf einer Zone des erfindungsgemäßen Tunnelpasteurs.
Fig. 5B zeigt einen Schnitt entlang der Linie AA der Fig. 5A.
Fig. 5C zeigt die in Fig. 5A gezeigte Auffangszone in perspektivischer Darstellung.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm für den Fall, dass Zonen 5 und 10 aufgeheizt werden.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm für den Fall, dass Temperaturzonen T1 bis T4 gekühlt werden sollen. Fig. 8 zeigt ein Diagramm, das die Aufwärmtemperatur in Abhängigkeit der Zeit darstellt.
Fig. 9 zeigt den Kanal eines Tunnelpasteurs nach dem Stand der Technik.
Figuren 1 bis 4 zeigen schematisch den Aufbau eines Tunnelpasteurs 1 insbesondere für gefüllte Flaschen gemäß der vorliegenden Erfindung. In Figur 1 sind jedoch aus Platzgründen nur 4 der z.B. 12 Temperaturzonen dargestellt. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist der Tunnelpasteur 1 einen Tunnel 2 auf, durch den das zu pasteurisierende Gut geleitet und mit Wasser bespritzt bzw. besprenkelt wird. Das zu pasteurisierende Gut wird dabei auf übereinanderiiegenden Transportbändern 22A1 22B in Transportrichtung T durch den Tunnel 2 gefördert. Die Transportmittel sind hier umlaufende gelochte Transportbänder 22a, b. An der Oberseite des Tunnels 2 wird über entsprechende Einrichtungen in Pfeilrichtung das Wasser nach unten auf das zu pasteurisierende Gut geleitet. Unten am Tunnel 2 befindet sich der Auffangbereich 15 mit Auffangzonen 16 , in dem das herablaufende Wasser aufgefangen wird und schließlich wie nachfolgende beschrieben, zirkulierend über eine entsprechende Leitung 27 (siehe Fig. 3) im Tunnel 2 nach oben geleitet wird um wieder verwendet zu werden. Die Seitenwände des Tunnels sind beispielsweise durch Glasscheibentüren (31) etc. abgedeckt, wie in der linken Hälfte der Fig. 1 ersichtlich ist.
Der Tunnelpasteur weist mehrere Temperaturzonen Ti, T2, T3, T4.... auf. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, wird das zu pasteurisierende Gut in vier Zonen zunächst von einer Temperatur von unter 10° C bis etwa 60° aufgeheizt, wobei dann die Temperatur in vier weiteren Zonen auf etwa 60° gehalten wird, wonach das zu pasteurisierende Gut schließlich in vier weiteren Zonen auf etwa 20 bis 30° abgekühlt wird. Die untere durchgehende Kurve zeigt dabei die Temperatur des zu pasteurisierenden Guts in Abhängigkeit der Zeit, wobei die obere gepunktet gestrichelte Kurve die Temperatur des Wassers in den einzelnen voneinander getrennten Temperaturzonen T1-T12 zeigt. Die gestrichelte Linie zeigt den Pasteurisierungsgrad. Die Temperatur in den unterschiedlichen Zonen muss daher, wie nachfolgend erläutert, geregelt werden. Es können zwei bis sechs Aufwärmzonen, zwei bis sechs Haltezonen sowie zwei bis sechs Abkühlzonen vorgesehen sein.
Der Tunnelpasteur kann modular aufgebaut sein, d.h., dass wie aus Fig. 1 hervorgeht, mehrere Tunnelmodule die den Temperaturzonen entsprechen aneinander gefügt werden können. Unten an den jeweiligen Tunnelmodulen 2 können dann entsprechende Auffangzonen 16 mit jeweiliger Zonenpumpe 20 und entsprechender Verrohrung modular zugeordnet werden.
Eine jede Temperaturzone bzw. ein jedes Modul weist wie zuvor gesagt, eine Auffangzone 16 auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann gemäß einer Ausführungsform die Breite b (siehe Fig. 3) der Auffangzone mindestens so breit wie die Breite des Tunnels 2 sein. Die Auffangzone 16 fängt das im Tunnel herablaufende Wasser auf und dient hier als Zonenpuffer 50 für das Wasser in der entsprechenden Temperaturzone. Das bedeutet, dass das Wasser in der entsprechenden Temperaturzone, das über die Wassermenge hinausgeht, die zirkuliert in dem entsprechenden Zonenpuffer 50 abgepuffert wird. Dieses Pufferwasser bzw. überschüssige Wasser wurde beispielsweise zur Temperaturregulierung zusätzlich in die entsprechende Temperaturzone geleitet. Dies bedeutet, dass eine jede Temperaturzone einen eigenen getrennten Zonenpuffer aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel findet die Pufferung des in der Zone verwendeten Wassers sowie die Bereitstellung von Wasser entsprechend der bestimmten Zonentemperatur in einer von den anderen Auffangzonen getrennten Auffangzone, d.h. in einem Behälter bzw. einer Kammer statt, ohne dass zusätzliche Puffer etc. notwendig sind.
Es ist aber auch möglich, dass die einzelnen Temperaturzonen einen mit der entsprechenden Auffangzone 16 verbundenen Pufferbehälter aufweisen, wobei dann die Auffangzone und der entsprechende Pufferbehälter den Zonenpuffer darstellen. Wie auch immer der Zonenpuffer aufgebaut ist, wesentlich dabei ist, dass die einzelnen Zonenpuffer der einzelnen Temperaturzonen getrennt voneinander ausgebildet sind.
Fig. 5A zeigt eine Aufsicht auf eine Auffangzone 16 und Fig. 5C zeigt eine perspektivische Darstellung dieser Auffangzone 16.
Hier weist die Auffangzone 16 mehrerer Wannenbereiche 16a, b, c, d auf, die durch im Wesentlichen dreieckförmige Trennelemente 24 voneinander getrennt sind. Die Wannenbereiche 16a, b, c, d weisen, wenn sie als Modul ausgebildet werden, um ihren Umfang seitliche Trennwände 24a, b, c, d (die der Trennwand 24c gegenüberliegende Trennwand 24d ist in Fig. 5C nicht dargestellt), deren Höhe etwas höher ist als die der dreieckförmigen Trennelemente 24. Damit die Wannenbereiche 16a, b, c, d eine Auffangzone darstellen können, ist unterhalb der Auffangzone 16 eine Sammeleinrichtung (z.B. Pumpkasten 26 ) vorgesehen, über die die einzelnen Wannenbereiche 16a, b, c, d miteinander verbunden werden, beispielsweise durch entsprechende Öffnungen 40 im Bodenbereich der einzelnen Wannenbereiche 16a, b, c, d, so dass Wasser aus allen Bereichen in der Auffangzone 16 ablaufen kann. In Fig. 5B zeigt die gepunktete Linie den minimalen Füllstand des Wassers in dem Zonenpuffer, d.h., hier der Auffangzone während des Betriebs, die gestrichelte Linie den maximalen Stand während des Betriebs, und die zweifach gepunktete gestrichelte Linie den maximalen Füllstand nach Stopp. Der Boden der Auffangzone 16 ist leicht zu der Seite des Pasteurs 1 geneigt, an der die Zonenpumpe 20 angeordnet ist, bzw. an der wie aus Fig. 3 hervorgeht, die Sammeleinrichtung hier der Absaugkasten, angeordnet ist. Somit ist sichergestellt, dass eine vollständige Entleerung der Auffangzone 16 nach dem Betrieb möglich ist.
Wie aus Fig. 5B und Fig. 3 hervorgeht, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Breite b der Auffangzone 16 größer als die Breite des Tunnels 2, so dass die Auffangzone 16 über den Tunnel 2 vorsteht.
An einer Seite des Tunnelpasteurs 1 , der in Fig. 1 gezeigten Vorderseite bzw. der in Fig. 3 gezeigten rechten Seite ist für jede Temperaturzone ein Absaugkasten 26 vorgesehen, in den das Wasser aus der Auffangzone 16 fließen kann. An diesem Absaugkasten 26 ist eine Zonenpumpe 20 angeordnet, die das Wasser über eine Leitung 30 in ein Verteilerrohr 4 pumpt, das auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnelpasteurs, d.h. auf der Rückseite des in Fig. 1 gezeigten Pasteurs bzw. auf der linken Seite in Fig. 3 liegt. In dem Absaugkasten 26 kann ein Filter 32 vorgesehen sein, der das umlaufende Wasser von Verunreinigungen des zu pasteurisierenden Guts reinigt. Ebenfalls kann im Absaugkasten 26 ein Füllstandsensor, beispielsweise ein Drucksensor 13 angeordnet sein, über den der Füllstand in dem entsprechenden Zonenpuffer bzw. in der Auffangzone bestimmt wird. Wie beschrieben, wird von der Zonenpumpe aus das Wasser über die Leitung 30 unter dem Pasteur 1 hindurch auf die andere Seite in ein Verteilerrohr 4 gepumpt. Auf der der Zonenpumpe 20 gegenüberliegenden Seite befindet sich auch die Warmwasserversorgungsleitung 7 sowie die Kaltwasserversorgungsleitung 8, die in Transportrichtung T verlaufen, ebenso auf dieser Seite befindet sich die Rückführleitung 9 zum Wärmetauscher 18 (siehe hierzu auch Fig. 2 und 4). Von dem Verteilerrohr 4 zweigt mindestens eine, hier drei Rohre 27, nach oben in den Tunnel 2 der entsprechenden Temperaturzone ab, um Wasser zur Berieselung des zu pasteurisierenden Guts nach oben zu leiten. Wie aus Fig. 2 und 4 hervorgeht, weist in Fig. 2 das Verteilerrohr 4 eine Leitung 10a zur Rückführleitung 9, die zum Wärmetauscher 18 führt auf. Somit kann Warmwasser aus dem Verteilerrohr 4 zurück in die Rückführleitung 9 zum Wärmetauscher 18 oder wie aus Fig. 4 hervorgeht, über diese Rückführleitung 9 und die Rückführleitung 19 wieder in die Warmwasserleitung 7 zurückgeführt werden, um dann gegebenenfalls anderen Temperaturzonen zur Temperaturregulierung zugeführt zu werden. Der in Fig. 2 gezeigte Aufbau entspricht dem Aufbau in der Temperaturzoπe T6 in Fig. 4, d.h. in einer Haltezone, in der Warmwasser vorhanden ist (Zonen T5 bis T8). In den Aufwärmzonen T1 bis T4, in denen im Wesentlichen kaltes Wasser vorhanden ist, führt von dem Verteilerrohr 4 eine Leitung 10b in die Kaltwasserleitung 8, da in diesen Zonen hauptsächlich kaltes Wasser vorhanden ist, das über die Kaltwasserleitung 8 zur Temperaturregulierung anderer Zonen zugeführt werden kann. Siehe hierzu die gestrichelte Leitung 10d in Fig. 2. Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, könnte auch in den Temperaturzonen T1 bis T4, d.h. in den Aufwärmzonen eine Verbindungsleitung 10a von dem Verteilerrohr 4 zur Rückführleitung zum Wärmetauscher oder eine Leitung zur Warmwasserversorgungsleitung 8 vorgesehen sein. In den Abkühlzonen 9 bis 12 sind von dem Verteilerrohr 4 Verbindungsleitungen 10c zur Warmwasserleitung 7 vorgesehen (in Fig. 2 nicht dargestellt). Wesentlich dabei ist, dass in den Aufwärmzonen (T1 bis T4) Wasser in die Kaltwasserleitung 8 zur Temperaturregulierung geleitet werden kann, von den Haltezonen (T5 bis T8) Wasser in die Rückführleitung zum Wärmetauscher 18 geleitet werden kann und von den Abkühlzonen T9 bis T12 Wasser aus den Auffangzonen in die Warmwasserversorgungsleitung 8 oder die Rückführleitung 9 geführt werden kann. Über die Rückführleitung 9 kann, wie aus Fig. 4 hervorgeht, das Wasser über die Wärmetauscherpumpe 3 wieder dem Wärmetauscher 18 zugeführt werden, die das Wasser auf beispielsweise eine Temperatur von 75° bis 85° aufwärmt und schließlich wieder der Warmwasserversorgungsleitung 7 zuführt. Über die Leitung 19 kann Wasser aus der Rückführleitung 9 auch in einer Schleife wieder der Warmwasserversorgungsleitung 7 zugeführt werden.
In den Leitungen 10a, b, c, die hier jeweils von dem Verteilerrohr 4 abzweigen, sind jeweils Puffersteuerventile 14 vorgesehen. Diese können von einer Steuerung (nicht dargestellt) aus angesteuert und geöffnet werden, wenn Wasser aus der entsprechenden Auffangzonen (16) bzw. dem dazugehörigen Verteilerrohr 4 zur Temperaturregelung in der gleichen oder in einer anderen Auffangzone 16 benötigt wird. Wie weiter aus Fig. 4 hervorgeht, weist eine jede Temperaturzone eine Kaltwasserzuführung 17 und/oder Warmwasserzuführung 6 von den entsprechenden Versorgungsleitungen auf, die hier in den Absaugkasten 26 münden. Die Zufuhr wird über die Steuereinrichtung, über entsprechende Kaltwasserventile 11 bzw. Warmwasserventile 12 gesteuert. Es kann auch ein Abzweig 5 von der Kaltwasserversorgung in die Warmwasserzuführung vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform weisen die Aufwärmzonen nur Kaltwasserzuführungen 17 auf, die wie aus Fig. 1 hervorgeht, in den Absaugkasten 26 münden. Dies liegt daran, dass Aufheiz- und Abkühlzonen mit gleicher Solltemperatur über entsprechende Leitungen 25A, B miteinander verbunden sind und das Wasser darin in Austausch steht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht ist beispielsweise das Verteilerrohr 4 in der Temperaturzone T1 mit dem Absaugkasten 26 der letzten Abkühlstufe T12 verbunden, so dass das Wasser in ständigem Austausch steht, so dass die Wärme des sich abkühlenden Guts in der Abkühlphase (T9-T12) zum Aufheizen bzw. Aufwärmen in der Aufwärmphase (T1 bis T4) verwendet werden kann. In ähnlicher Weise sind die Zonen T2 mit T11 , T3 mit T1O sowie die T4 mit T9 verbunden. Wie aus der Fig. 4 hervorgeht, ist im Verteilerrohr 4 jeweils ein Temperatursensor 21 vorgesehen, der die Temperatur des Wassers in der entsprechenden Temperaturzone misst. Die Temperatursensoren könnte jedoch auch in dem Zonenpuffer 50, 16, der Auffangzone 16 bzw. dem Absaugkasten 26 oder an einer anderen beliebigen Stelle im Wasserkreislauf angeordnet sein.
Im unteren Bereich des jeweiligen Absaugkastens 26 ist ein Ablauf 23 vorgesehen, der, wenn der maximale Füllstand über den Füllstandsensor 13 in dem Zonenpuffer, d.h. der Auffangzone 16 ermittelt wird, ein Abflussventil öffnet und so Wasser ableitet, damit es zu keiner Überschwemmung in den entsprechenden Auffangzonen kommt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in der Steuereinrichtung Soll-Temperaturen für die einzelnen Temperaturbereiche der Aufwärmzone, der Haltezone und der Abkühlzone festgelegt. Über Temperatursensoren 21 wird die Temperatur des Wassers in den entsprechenden Temperaturzonen, d.h. hier z.B. in dem Verteilerrohr 4 erfasst. Weiter wird über entsprechende Füllstandsensoren 13 der Füllstand in den einzelnen Zonenpuffern, hier den Auffangzonen 16, gemessen. Insbesondere wird hier bestimmt, ob der Füllstand einen minimalen Füllstand (der nötig ist, dass das Wasser in der entsprechenden Zone zirkulieren kann) überschreitet, d.h. ob Pufferwasser in der entsprechenden Auffangzone vorhanden ist oder nicht. Darüber hinaus kann dann wenn über den Füllstandsensor 13 in einer Auffangzone 16 detektiert wird, dass der Füllstand einen maximalen Füllstand erreicht, das Ablassventil 23 geöffnet werden (oder bei Bedarf von den Pufferentnahmeleitungen 10 a,b,c entnommen werden), so dass es zu keiner Überschwemmung kommt.
Die über die Sensoren 21 gemessenen Temperaturen des Wassers in den entsprechenden Temperaturzonen werden mit dem Sollwert verglichen. Kommt es in einer Temperaturzone zu einer Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur, so ermittelt die Steuereinrichtung über die Signale der Temperatursensoren 21, ob es eine Temperaturzone bzw. eine Auffangzone 16 gibt, deren Wasser eine geeignete Temperatur hat, die zur Temperaturregelung geeignet ist, wobei gleichzeitig beurteilt wird, ob ausreichend Wasser oberhalb des minimalen Füllstands in der entsprechenden Auffangszone 16 ist, d.h., dass ausreichend Pufferwasser in der entsprechenden Auffangzone ist, was wie zuvor beschrieben, über die entsprechenden Füllstandsensoren 13 beurteilt wird. Wird wie zuvor beschrieben, eine geeignete Auffangzone 16 ermittelt, die eine geeignete Temperatur und einen ausreichenden Füllstand aufweist, so wird von der Steuerung das dieser Auffangzone zugehörige Puffersteuerventil 14 geöffnet, so dass das Wasser aus der entsprechenden Auffangzone 16 über die Zonenpumpe 20 bei geöffnetem Ventil 14 entweder der Kaltwasserleitung 8, der Warmwasserleitung 7 oder der Rückführieitung 9 zugeführt werden kann, um dann von diesen Leitungen aus über die entsprechenden Kaltwasserzuführleitungen 17 oder Warmwasserzuführleitungen 6 einer anderen Temperaturzone zugeführt zu werden. Hierzu werden dann die entsprechenden Warmoder Kaltwasserventile 11 oder 12 geöffnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kaltwasserzuführung 17 bzw. die Warmwasserzuführung 6 dem jeweiligen Absaugkasten 26 zugeführt. Das Warm- bzw. Kaltwasser kann jedoch auch an einer anderen Stelle im Wasserkreislauf der entsprechenden Temperaturzone zugefügt werden. Es wird selbstverständlich nur jeweils soviel Wasser über die Pufferentnahmeleitungen 10 a, b entnommen, dass der minimale Füllstand nicht unterschritten wird.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Temperaturregelung in den Temperaturzonen T5 und T10. Die Steuereinrichtung stellt fest, dass die Temperatur in der Temperaturzone T5 zu niedrig ist. Über den Füllstandsensor 13 wurde festgestellt, dass in den Temperaturzonen T5 und T6 ausreichend Pufferwasser, d.h. Pufferwasser über einen minimalen Füllstand vorhanden ist. Die Temperatur in den Temperaturzonen T5 und T6 des Wassers ist hier am höchsten. Daher öffnet die Steuerung die entsprechenden Regelventile 14 in den Temperaturzonen T5 und T6 und leitet Wasser aus den entsprechenden Auffangzonen 16, über die Zonenpumpen 20, die geöffneten Ventile 14 in die Rückführleitung 9, die hier das Wasser über die Wärmetauscherpumpe 3 in den Wärmetauscher 18 pumpt, der das Wasser auf eine entsprechende Temperatur aufheizt, wonach das Warmwasserventil 12 in der Zone T5 geöffnet wird und heißes Wasser der Temperaturzone T5, hier in den Ansaugkasten 26 geleitet wird. Es wird soviel warmes Wasser zugeführt, bis die Ist-Temperatur, die von dem Temperatursensor 21 gemessen wird in dem Temperaturbereich T5 der Soll-Temperatur entspricht.
Gleichzeitig stellt die Steuerung fest, dass auch in der Temperaturzone T10 die Temperatur zu niedrig liegt. Hier wird, da der Füllstandmesser 13 in der Temperaturzone T10 einen hohen Pegel feststellt (auch die Temperaturzone T3, die über Leitungen 25a, b mit der Temperaturzone Ti0 verbunden ist, weist daher einen hohen Pegel auf), das Puffersteuerventil 14 geöffnet und Wasser aus der Auffangzone 16 über die entsprechende Zonenpumpe 20 und über das geöffnete Ventil 14 der Warmwasserleitung 7 zugeführt, wobei ein Teil über die Wärmetauscherpumpe 3 dem Wärmetauscher 18 zugeführt wird und ein Teil über die Rückführleitung 19 der Warmwasserversorgungsleitung 7 rückgeführt wird, wobei über die Warmwasserversorgungsleitung 7 der Temperaturzone T10 solange warmes Wasser zugefügt wird, bis die Soll-Temperatur erreicht ist.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren. Wenn beispielsweise eine Produktionslücke auftritt, so dass keine zu pasteurisierenden Gegenstände wie beispielsweise Flaschen in die Aufwärmzone T1 bis T4 einlaufen, findet hier auch keine Erwärmung mehr statt. Um jedoch ein Gleichgewicht zwischen den Aufwärmzonen und den Abkühlzonen aufrechtzuerhalten, müssen hier die Aufwärmzonen abgekühlt werden, indem Kaltwasser über die Leitung 17 der Temperaturzone T1 zugefügt wird, um die entsprechende Soll-Temperatur zu erreichen. Da zusätzlich Frischwasser zugefügt wird, erhöht sich der Pegel in der Auffangzone 16 in Zone T1, was über den Füllstandmesser 13 in dieser Temperaturzone gemessen werden kann. Auch die Temperaturzone T2, in der sich beispielsweise keine Flaschen mehr befinden, muss zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichtszustandes zwischen den Temperaturzonen 2 und 11, d.h. zwischen den Temperaturzonen in der Aufwärm- und Abkühlphase mit gleicher Soll-Temperatur, zusätzlich gekühlt werden. Da sich in der Auffangzone 16 in der Zone T1 ausreichend kaltes Wasser befindet, wird hier das Ventil 14 in der Temperaturzone 1 geöffnet, so dass Wasser aus der Auffangzone 16 im Temperaturbereich T1 über die entsprechende Zonenpumpe 20 durch das Verteilerrohr 4 durch das geöffnete Ventil 14 der Kaltwasserleitung 8 zugeführt werden kann und von dort über die entsprechende Versorgungsleitung 17 in der Temperaturzone T2 bei geöffnetem Kaltwasserventil 11 zugeführt werden kann. In gleicher Weise wird aus den Auffangzonen 16 in den Temperaturzonen T2, T3 Wasser in die Kaltwasserleitung 8 geleitet, um jeweils den nachfolgenden Temperaturzonen zugeleitet werden zu können. Eine Zuleitung von den einzelnen Temperaturzonen in andere Temperaturzonen erfolgt solange, bis die entsprechende Soll-Temperatur in den entsprechenden Temperaturzonen erreicht ist.
Dadurch, dass die Auffangzonen 16, die unterhalb der entsprechenden Tunnelzonen angeordnet sind als Zonenpuffer dienen und die Verrohrung der Auffangzonen 16 wie in den Figuren 1 -4 gezeigt ist derart gestaltet ist, dass zur Temperaturregelung Wasser aus den einzelnen getrennten Auffangzonen 16 wahlweise gezielt entnehmbar und wahlweise gezielt anderen Temperaturzonen zuführbar ist, kann die benötigte Wassermenge und Energiemenge wesentlich reduziert werden und die Wassertemperatur genau reguliert werden.
Die beschriebenen Ausführungsformen haben Tunnelpasteure gezeigt, bei denen jede Temperaturzone über einen Zonenpuffer verfügt. Es ist jedoch auch möglich, dass nicht alle Zonen über einen getrennten Zonenpuffer zur Temperaturregulierung verfügen oder nicht allen Temperaturzonen Wasser aus den Zonenpuffern zugeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Tunnelpasteur (1 ), insbesondere für gefüllte Flaschen oder Dosen, mit
einem Tunnel (2), durch den das zu pasteurisierende Gut geleitet und mit Wasser bespritzt, bzw. berieselt wird,
sowie einem unten am Tunnel (2) ausgebildeten Auffangbereich (15) für das herablaufende Wasser,
wobei der Tunnelpasteur (1) mehrere in Transportrichtung angeordnete Temperaturzonen (Ti1 T2, T3....) aufweist, und der Auffangbereich (15) in voneinander getrennte, den Temperaturzonen zugeordnete Auffangzonen (16) unterteilt ist, von denen aus das Wasser wieder nach oben in den Tunnel in der entsprechenden Temperaturzone geführt wird, und mit
einer Steuereinrichtung zur Regulierung der Wassertemperatur in den einzelnen Temperaturzonen
dadurch gekennzeichnet, dass
überschüssiges Wasser in einzelnen Temperaturzonen (Ti , T2, T3) getrennt von den anderen Temperaturzonen (Ti, T2, T3) in einem jeweiligen Zonenpuffer (50) gepuffert wird und
dass die Steuerung und die Verrohrung derart gestaltet sind, dass zur Temperaturregelung Wasser von bestimmten Zonenpuffern (50, 16) wahlweise entnehmbar und wahlweise gezielt bestimmten Temperaturzonen (Ti, T2, T3,...) zuführbar ist.
2. Tunnelpasteur (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina aller oder einzelner Auffangzonen (16) so groß sind, dass sie als getrennte Zonenpuffer (50) für das überschüssige Wasser in den entsprechenden Temperaturzonen (T1, T2, T3,...) dienen und/oder die Temperaturzonen einen mit der entsprechenden Auffangzone (16) verbundenen Pufferbehälter als Zonenpuffer (50) aufweisen.
3. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser aus den entsprechenden Auffangzonen (16) über eine jeweilige Zonenpumpe (20) nach oben in die entsprechende Tunnelzone gepumpt wird, wobei auch das Wasser zur Temperaturregelung über die Zonenpumpe (20) aus den entsprechenden Auffangzonen (16) gepumpt wird.
4. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zonenpuffer (50)ein Füllstandmesser (13) sowie ein Temperatursensor (21) zugeordnet ist, um die Temperatur und das Volumen des gepufferten Wassers zu bestimmen.
5. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelpasteur (1) mindestens eine Kaltwasserversorgungsleitung (8) und mindestens eine Warmwasserversorgungsleitung (7) umfasst, und die einzelnen Auffangzonen bzw. Zonenpuffer (50) eine Kaltwasserzuführung (17) und/oder Warmwasserzuführung (6) aufweisen, wobei das zur Temperaturregelung aus den Zonenpuffern (50) entnommene Wasser über eine entsprechende Pufferentnahmeleitung (10a,b) entweder einer Kaltwasserversorgungsleitung (11) oder einer Warmwasserversorgungsleitung (12) zugeführt wird.
6. Tunnelpasteur (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelpasteur (1) einen Wärmetauscher (18) umfasst, wobei das der Warmwasserversorgungsleitung (7) von dem entsprechenden Zonenpuffer (50) zugeführte Wasser zuerst über eine Rückführleitung (9) über den Wärmetauscher (18) geleitet wird.
7. Tunnelpasteur (1 ) nach einem der Ansprüche 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer Auffangzone (16) ein Absaugkasten (26) angeordnet ist, über den die Zonenpumpe (20) Wasser aus der Auffangzone (16) pumpt, wobei der Absaugkasten (26) und die Zonenpumpe auf einer Seite des Tunnelpasteurs (1) angeordnet sind, und ein Verteilerrohr (4) auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und über ein Rohr (30) mit dem der Zonenpumpe (20) verbunden ist, wobei von dem Verteilerrohr (4) mindestens ein Rohr (27) nach oben zum entsprechenden Tunnel (2) abzweigt, und das Verteilerrohr (4) weiter über die Pufferentnahmeleitung (10a,c) mit der Warmwasserversorgungsleitung (12) bzw. einer Rückführleitung (9) zum Wärmetauscher (18) und/oder über die Pufferentnahmeleitung (10b) mit der Kaltwasserversorgungsleitung (8) verbunden ist.
8. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonenpuffer (50) bzw. Auffangzonen einen Ablass (23) aufweisen, über den bei zu hohem Füllstand Wasser abgelassen werden kann.
9. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbereich (15) durch Trennelemente (24) unterteilte Wannen umfasst.
10. Tunnelpasteur (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nebeneinanderliegende Wannen (16 a, b, c) über eine unterhalb der Wannen angeordnete Sammeleinrichtung miteinander verbunden sind und somit eine Auffangzone darstellen.
11. Tunnelpasteur (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelpasteur (1) mehrere Aufheizzonen, mehrere Haltezonen und mehrere Abkühlzonen aufweist, wobei Aufheiz- und Abkühlzonen mit gleicher Solltemperatur über entsprechende Leitungen (25 a, b) miteinander verbunden sind.
12. Pasteurisierverfahren, bei dem zu pasteurisierendes Gut durch mehrere Temperaturzonen eines Tunnels (2) geleitet und mit Wasser bespritzt bzw. berieselt wird,
herablaufendes Wasser in einem unten am Tunnel (2) angeordneten Auffangbereich (15) in verschiedene, den Temperaturzonen entsprechende Auffangzonen (16) aufgefangen wird,
das Wasser aus den Auffangzonen (16) wieder nach oben in den Tunnel in der entsprechenden Temperaturzone geleitet wird, wobei die Temperatur in den Temperaturzonen geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
überschüssiges Wasser in einzelnen Temperaturzonen in von anderen Temperaturzonen getrennten jeweiligen Zonenpuffern (50) gepuffert wird und dass zur Temperaturregelung des Wassers in den Temperaturzonen (T1, T2, T3) wahlweise Wasser aus einzelnen Zonenpuffern (50) entnommen wird und wahlweise gezielt bestimmten Auffangzonen (16) zugeführt wird.
13. Pasteurisierverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das überschüssige Wasser in den entsprechenden Auffangzonen (16), die als Zonenpuffer dienen oder in Pufferbehältern, die mit den Auffangzonen (16) verbunden sind, gepuffert wird.
14. Pasteurisierverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Wassers in den einzelnen Temperaturzonen und der Füllstand in den einzelnen Zonenpuffern (50) bestimmt wird und in Abhängigkeit des Füllstands und der Temperatur Wasser aus den bestimmten Zonenpuffem (50) entnommen wird und gezielt bestimmten Temperaturzonen (Ti, T2, T3,...) zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dann Wasser aus einem Zonenpuffer (50) zur Regulierung der Wassertemperatur (16) verwendet wird, wenn der Füllstand in diesem Zonenpuffer (50) einen vorbestimmten Wert übersteigt, und die Temperatur in einem bestimmten Bereich liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperaturregelung Wasser aus einer Auffangzone (16) über eine entsprechende Zonenpumpe (20) in eine Kaltwasserversorgungsleitung (8) oder Warmwasserversorgungsleitung (7) oder in eine Rückführleitung zum Wärmetauscher (9) gepumpt wird.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei zu hohem Füllstand in einem Zonenpuffer (50), wenn von den anderen Temperaturzonen (T1, T2, T3) aus dieser Auffangzone (16) kein Wasser benötigt wird, Wasser abgelassen wird, oder in die Kaltwasserversorgungsleitung (8) oder die Warmwasserversorgungsleitung (7) oder in die Rückführleitung (9) zum Wärmetauscher abgeführt wird.
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