Produktstromerhitzer

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von Produktströmen, insbesondere von Frucht oder Fruchtstücke enthaltenden Lebensmittelproduktströmen, mit einem produktführenden Kanal, durch den das Produkt hindurchströmt und mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Wechselfeldem, die Elektroden, Elektrodenanschlüsse und einen Wechselfeldgenerator umfasst.

[0002] Vorrichtungen dieser Art sind im Stand der Technik bekannt. Allgemein dienen sie dazu, Produkte, insbesondere Lebensmittelprodukte, so zu erhitzen, dass sich Bakterien abtöten lassen und sich somit eine längere Haltbarkeit des Produktes ergibt. Wichtig dabei ist, dass sich Qualitätsmerkmale wie Farbe, Geschmack, Konsistenz und Textur nicht wesentlich verändern. Dies ist insbesondere bei Frucht oder Fruchtstücke enthaltenden Lebensmittelprodukten von Bedeutung, da die Struktur der Früchte durch Hitze leicht zerstört werden kann. Die Herausforderung liegt daher darin, Prozessmethoden und Vorrichtungen zu entwickeln, bei denen die gewünschten Eigenschaften des Produkts so gut wie möglich erhalten bleiben.

[0003] Eine Vorrichtung zum Erhitzen und Sterilisieren von Produktströmen ist z.B. aus der US 6 246 040 B1 bekannt. In der dort beschriebene Vorrichtung werden in Glas oder Teflonröhren bewegte Produktströme durch starke elektrische Wechselfelder dielektrisch erwärmt. Hierbei werden Radiofrequenzfelder an außerhalb der Röhren befindliche Elektroden angelegt. Polare bzw. elektrisch asymmetrische Moleküle in dem zu erhitzenden Produkt werden dadurch in Bewegung versetzt, dass sie sich im elektrischen Feld ausrichten wollen. Somit erzeugt die Molekülbewegung Wärme. Diese Erhitzungsmethode wird im Folgenden als Radiofrequenzheizen bezeichnet. Eine solche Anlage ermöglicht schnelles und homogenes Erhitzen auch in nicht homogenen Produktmischungen. In diesen Systemen geht jedoch ein großer Teil der Energie in den Wandungen der Röhren verloren, sodass die Effizienz der Vorrichtung gering ist. Des weiteren besteht durch das Vorhandensein von hohen Spannungen, die nur mit Hilfe komplexer Leistungselektronik erzeugt werden können, die Gefahr des Funkenschlags. Aus diesen Gründen ist die Produktivität solcher Vorrichtungen relativ gering und somit die Verfahrenskosten entsprechend hoch.

[0004] Aus der US 5 834 746 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufheizen von Produkten mit Hilfe von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen bekannt. Dabei wird neben außerhalb eines Produktbehandlungsabschnitts liegenden Elektroden auch eine Elektrode innerhalb des Produkts benutzt um das Produkt schneller aufzuheizen. In einer anderen bekannten Vorrichtung bedient man sich der Methode des ohmschen Erhitzens. Hierbei fließt ein elektrischer Strom durch das zu erhitzende Medium. Dabei werden niederfrequente Spannungsquellen (bis zu 60Hz) benutzt. Die Elektroden stehen im direkten Kontakt mit dem Produkt, womit Energieverluste gering gehalten werden. Allerdings ist dieses Verfahren nur bei homogenen Produktströmen erfolgreich anwendbar. Da die Produktkanäle relativ eng sein müssen (ca. 1 cm), ist dieses Verfahren nur unter Schwierigkeiten bei z.B. mit Fruchtstücken angereicherten Fluiden verwendbar und die erzielten Durchflussraten sind gering. Außerdem besteht die Gefahr der Elektrolyse mit Ausbildung von Wasserstoff. Dies führt zu einer relativ kurzen Lebenszeit der Elektroden, die zumeist aus Kohlenstoff gefertigt sind.

[0005] Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die es ermöglichen, Produktströme, und dabei auch inhomogen Produkte, insbesondere Frucht oder Fruchtstücke enthaltende Fluide, effizient, energiesparend und kostengünstig bei hohem Produktdurchsatz sicher und schonend zu erhitzen oder zu sterilisieren.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst.

[0007] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Elektroden im Inneren des produktführenden Kanals angeordnet, wobei ein zwischen den Elektroden durch einen Wechselfeldgenerator erzeugtes hochfrequentes elektrisches Feld das sich in dem Kanal befindliche Produkt erhitzt und gegebenenfalls sterilisiert. Unter hochfrequentem elektrischen Feld versteht man dabei Felder mit Frequenzen, die höher als die Netzfrequenz sind und dabei insbesondere im kHz-MHz Bereich liegen. Das elektrische Wechselfeld ermöglicht tief in das Produkt eindringendes, unmittelbares und uniformes Erhitzen, vorzugsweise von dielektrischen Materialien, wie z.B. Wassermolekülen. Dabei werden insbesondere auch inhomogene Produkte, wie mit Früchten oder Fruchtstücken angereicherte Lebensmittelfluide, schonend erhitzt. Die erfindungsgemäße Lösung verhindert unnötigen Energieverlust, da kein zusätzliches Material, wie beispielsweise ein Dielektrikum, zwischen Elektrode und Produkt vorhanden ist und ermöglicht so eine effiziente, energiesparende und produktive Nutzung. Weiterhin ist bei einer solchen Vorrichtung die Ansprechzeit kurz, was sich positiv auf die Temperaturkontrolle auswirkt.

[0008] Dadurch, dass die Elektroden sich im direkten Kontakt mit dem Produkt befinden, findet zusätzlich zum Radiofrequenzheizen auch ohmsches Erhitzen statt, da ein elektrischer Strom durch das Produkt fließen kann. Dies erhöht zusätzlich die Effizienz der Vorrichtung.

[0009] Vorzugsweise sind die Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten des produktführenden Kanals angebracht, wobei die Vorrichtung mindestens ein Elektrodenpaar umfasst. Gegenüberliegende Elektroden führen zur Ausbildung relativ homogener Felder, mit im Wesentlichen parallelen, senkrecht zum Produktstrom stehenden, Feldlinien.

[0010] In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen die Kanäle aus lebensmittelechtem dielektrischem Material herzustellen, da dieses auch das Isolieren der Elektroden ermöglicht. Es ist allerdings durchaus auch möglich, andere Materialien, insbesondere Keramik, für den Kanal zu verwenden.

[0011] In einer vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung kann der produktführenden Kanal im Querschnitt rechteckig sein. Es lassen sich dabei große Querschnitte ermöglichen, was einen hohen Produktfluss gewährleistet. Außerdem können in großen Kanälen auch inhomogene Flüssigkeiten, wie z.B. mit Frucht oder Fruchtstücken angereicherte Lebensmittelfluide befördert werden, ohne dass es zu unerwünschten Verstopfungen kommt. Die Ecken des Kanals sind bevorzugt abgerundet, um zu verhindern, dass sich Produkt dort absetzt, womit die Sauberkeit des Produktkanals länger gewährleistet werden kann und das Reinigen vereinfacht wird. Eine solche Kanalform eignet sich daher auch für prozessintemes Reinigen (CIP).

[0012] Zweckmäßigerweise kann der produktführende Kanal aus mehreren, insbesondere aus zwei, im Wesentlichen baugleichen Kanalformteilen zusammengesetzt sein. Im Falle eines quadratischen Querschnitts kann der Kanal beispielsweise aus zwei im Wesentlichen U-förmigen Kanalformteilen bestehen. Solche Bauteile sind einfach herzustellen und ermöglichen außerdem ein Öffnen des Kanals und Zugang zu den Elektroden im Falle von Wartungsarbeiten.

[0013] In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Querschnitt des produktführenden Kanals so groß, dass durch Luftdruck oder geringe Pumpenkraft das Produkt schonend gefördert werden kann und durch die Vorrichtung, insbesondere von unten nach oben, fließt. Durch die schonende Förderung des Produkts im produktführenden Kanals wird, insbesondere bei der Förderung von Frucht oder Fruchtstücke enthaltenden Produkten eine hohe visuelle und geschmackliche Qualität des Produkts ermöglicht.

[0014] Die Elektroden werden bevorzugt aus Edelstahl hergestellt, es sind jedoch alle lebensmittelfreundlichen und rostfreien elektrisch leitende Materialien einsetzbar. Edelstahl garantiert dabei lange Lebenszeiten, somit lange Wartungsintervalle und ist außerdem als gängiges Material auch relativ kostengünstig.

[0015] Die Elektroden haben bevorzugt eine großflächige und ovale Form, die so berechnet wird, dass im inneren des Kanals ein im Wesentlichen homogenes elektrisches Feld aufgebaut wird, das einen Energieübertrag in den Produktmittelstrom ermöglicht, der den verschiedenen vorhandenen Geschwindigkeiten des Produkts im Kanal entspricht. Am Rande des Kanals, wo die Produktgeschwindigkeiten langsamer sind, wird ein entsprechend niedrigeres elektrisches Feld erzeugt als in der Mitte, wo die Produktgeschwindigkeiten am höchsten sind. Durch die Elektrodenform wird somit gewährleistet, dass der Energieeintrag pro Produktvolumenelement und pro Verweilzeit in der Vorrichtung für jedes Produktvolumenelement im Wesentlichen gleich ist und sich der Produktstrom überall gleichmäßig erhitzt. Dies führt gleichzeitig zu einer vereinfachten Prozesskontrolle. Als Produktvolumenelement versteht man hierbei ein kleines, sich in der Vorrichtung befindliche Produktvolumen. Die Summe aller Produktvolumenelemente ergibt den totalen Produktstrom.

[0016] Eine weitere bevorzugte Ausführung der Elektrodenform beinhaltet, dass die Kanten der Elektroden auf der der Kanalwand abgewandten Seite abgerundet sind. Dies verhindert das Ausbilden von lokalen starken elektrischen Feldern, die zu Überhitzung des Produktes in diesem Bereich führen könnten.

[0017] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kanten der Elektroden - insbesondere in Kombination mit einem Kanal aus Kunststoff oder einem Kanal aus einem gleichwertigen Material - auf der der Kanalwand zugewandten Seite verdickt sind, wobei gleichzeitig in der Kanalwand eine der Verdickung entsprechende Ausnehmung vorhanden ist. Dies ermöglicht ein kontrolliertes Einpassen der Elektrode in die Kanalwand. Hierbei legt sich, wiederholbar, die Verdickung in die entsprechende Ausnehmung. Dabei verhindert man, insbesondere durch Verwendung von lebensmittelechtem Silikonkleber, dass sich Produkt hinter der Elektrode ansammeln kann. Außerdem gewährleistet dies eine genau definierte Position der Elektrode im Kanal. Dadurch wird auch erreicht, dass das im Kanal reell ausgebildete elektrische Feld dem vorher simulierten Feld im Wesentlichen entspricht.

[0018] Vorteilhafterweise werden die Elektroden durch mindestens eine Schraube oder ein anderes Zugkraft ermöglichendes Befestigungsmittel mit den außerhalb des produktführenden Kanals liegenden Elektrodenanschlüssen verbunden. Dabei ermöglicht die auftretende Kraft, die sich zwischen einer Elektrode und dem Elektrodenanschluss ausbildet, dass die Elektrode auf die Kanalwand aufgedrückt und festgehalten wird, andererseits gewährleistet dies auch die einfache Austauschbarkeit, falls erforderlich.

[0019] Der Wechselfeldgenerator, der zum Anlegen der Wechselfeldspannungen an die Elektroden benötigt wird, erzeugt bevorzugt Rechteckwechselspannungen. Hierbei sind Frequenzbereiche von 100kHz bis 1000kHz, und besonders bevorzugt von 200kHz bis 500kHz für die Vorrichtung geeignet. Rechteckwechselspannungen haben dabei den Vorteil, dass sie sich aus einer Überlagerung vieler Frequenzen (Fourierzerlegung) zusammensetzen. Das Frequenzspektrum reicht dabei vom KHz- bis zum MHz-Bereich. Durch das Vorhandensein des Frequenzspektrums können langwellige Schwingungen erzeugt werden, die eine noch homogenere Durchdringung und damit noch gleichmäßigere Erhitzung speziell bei inhomogenen Produkten erreichen.

[0020] Weiterhin erzeugt der Wechselfeldgenerator Spannungen von bis zu 1 kV, insbesondere Spannungen von 500V, mit Stromstärken im Bereich von bis zu 100A, insbesondere im Bereich von 50-60A. Die relativ geringe Spannung mit gleichzeitig relativ hohen Stromstärken bringt mehrere Vorteile. Zum Einen wird das Risiko des Funkenschlags durch die geringe Spannung minimiert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich im Produkt Gasblasen befinden. Zum anderen ermöglichen die hohen Stromstärken die Übertragung hoher Energien, was zum effizienten Erhitzen des Produkts führt. Außerdem kann dadurch auch der Kanalquerschnitt groß genug gewählt werden, um einen hohen Produktdurchsatz zu garantieren. Gleichzeitig bleibt somit die Länge der Vorrichtung kurz, was sie kompakt hält und das Reinigen der Vorrichtung vereinfacht. Die genannten elektrischen Eigenschaften lassen sich durch Standardleistungselektronikbauteile erreichen, was die Vorrichtung kostengünstig und wartungsfreundlich realisierbar macht.

[0021] Die Schnittstelle zwischen dem Wechselfeldgenerator und den Elektrodenanschlüssen ist so ausgelegt, dass man den Wechselfeldgenerator ohne zusätzliche Verkabelung anschließen kann. In einer besonders einfachen und damit wartungsfreundlichen Ausführungsform wird der Wechselfeldgenerator werkzeugfrei aufgesteckt.

[0022] Vorzugsweise können Versteifungselemente, als Schutz gegen Verformung des dielektrischen Kanalmaterials, auf der Kanalaußenseite angeordnet sein. Durch relativ hohe Drücke im Inneren des Produktkanals kann es unter Umständen zu einer unerwünschten Verformung des Kanals kommen, und somit die Form der elektrischen Felder negativ beeinflussen oder die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung aufgrund undichter Stellen beschränken. Versteifungselemente, insbesondere Metallplatten aus beispielsweise Edelstahl, wirken einer solchen eventuellen Verformung entgegen und sind somit förderlich für eine lange Lebensdauer der Vorrichtung.

[0023] In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der produktführende Kanal von mehreren in Produktstromrichtung hintereinander dichtend angeordneten Teileinheiten gebildet. Eine Teileinheit umfasst dabei mindestens ein Elektrodenpaar, entsprechende Elektrodenanschlüsse und eine der Elektrodenpaarzahl entsprechende Anzahl an Wechselfeldgeneratoren, wobei jeder dieser Generatoren seine eigene Steuerung hat. Somit kann man die Vorrichtung je nach Produkt und somit je nach benötigter Erhitzungsleistung individuell anpassen. Die stufenweise Auslegung der Erhitzungsanlage mit hintereinander geschalteten Teileinheiten bietet außerdem die Möglichkeit einer präzisen Temperaturkontrolle und -regelung.

[0024] Die Teileinheiten werden dazu in vorteilhafter Weise durch ein geeignetes Mittel, wie z.B. Schrauben, miteinander verspannt, wobei jeweils zwischen zwei Teileinheiten ein abdichtendes Mittel in eine Ausnehmung eingefügt werden kann. Diese Ausnehmung kann sich auf mindestens einer der beiden Vorrichtungsschnittstellen befinden und den produktführenden Kanal umschließen. Als abdichtendes Mittel kann hierbei z.B. ein O-Ring verwendet werden. Im Falle von benötigten Wartungsarbeiten, wie der Austausch der Elektroden, lassen sich die verschiedenen Teileinheiten soweit auseinander nehmen, dass die Elektroden innerhalb des Kanals mit der Hand erreicht werden können.

[0025] Alternativ lässt sich, insbesondere bei Kanälen aus Kunststoff die Abdichtung auch ohne zusätzliche Dichtungen, insbesondere durch Verkleben, erreichen. Die Klebestellen können dadurch verstärkt werden, dass auf der einen Schnittstelle die oben beschrieben Ausnehmung vorhanden ist und auf der Schnittstelle der folgenden Teileinheit eine der Form der Ausnehmung entsprechende abdichtende Überhöhung ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme werden unerwünschte Querkräfte auf die Klebestellen verhindert.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Erhitzen von Produktströmen weiterhin ein Reinigungsmodul umfassen. Zu den regelmäßig benötigten Wartungsarbeiten gehört das Reinigen des produktführenden Kanals. Durch eine dauerhaft integrierte Reinigungsanlage kann dieser Arbeitsschritt ohne Verzögerung, wenn benötigt oder geplant, durchgeführt werden. Eine Erhitzungs- bzw. Sterilisierungsanlage kann sich somit aus mehreren Teileinheiten und Reinigungseinheiten zusammen. Bevorzugt wird eine Ausführung die zwei Teileinheiten mit jeweils 5 Elektrodenpaaren umfasst, wobei sich zwischen den Teileinheiten und jeweils am Anfang und dem Ende der gesamten Erhitzereinheit Reinigungsmodule befinden.

[0027] Günstigerweise umfasst das Reinigungsmodul einen produktführenden Kanal, insbesondere aus Edelstahl, der im Wesentlichen den gleichen Querschnitt hat wie die Vorrichtung und im Inneren des produktführenden Kanals einen Sprühkopf besitzt, der mit einem außen am Reinigungsmodul angebrachten Anschlussflansch in Verbindung steht und durch den ein Reinigungsmedium, insbesondere Wasser, durch den Sprühkopf ins Innere des produktführenden Kanals gelangt. Mit Hilfe eines solchen Reinigungsmodul kann somit der produktführende Kanal gründlich gereinigt werden und trägt so zur hygienische Qualität des zu erhitzenden Produkts bei.

[0028] In einer bezüglich der Aneinanderreihung bevorzugte Ausführungsform beinhalten die Reinigungsmodule mindestens eine durchgehende Öffnung, im Wesentlichen parallel zur Richtung des Kanals. Mit Hilfe einer Zugstange, deren Durchmesser im Wesentlichen dem der Öffnung entspricht, lassen sich mehrere Teileinheiten aneinander reihen, zentrieren und zusammenspannen.

[0029] Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das sich in dem Kanal befindliche, sich im allgemeinen bewegende Produkt durch ein hochfrequentes elektrisches Feld, das zwischen zwei Elektroden durch einen Wechselfeldgenerator erzeugte wird, erhitzt und gegebenenfalls sterilisiert. Dabei liegen die Elektroden im Inneren des produktführenden Kanals. Das elektrische Wechselfeld ermöglicht tief in das Produkt eindringendes, unmittelbares und gleichmäßig schonendes Erhitzen, vorzugsweise von dielektrischen Materialien. Insbesondere bleibt dabei die Struktur von festen Bestandteilen im Produkt, insbesondere von Früchten oder Fruchtstücken, im Wesentlichen erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert unnötigen Energieverlust, da kein zusätzliches Material zwischen Elektrode und Produkt vorhanden ist und ist daher effizient, energiesparend und produktiv. Weiterhin ist bei diesem Verfahren die Ansprechzeit extrem kurz, was sich positiv auf die Temperaturkontrolle auswirkt.

[0030] Ausführungsformen der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden anhand der anliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt

Figur 1

eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2a

eine Detaildarstellung einer in die Kanalwand eingebetteten Elektrode in Draufsicht,

Figur 2b

eine Detaildarstellung einer in die Kanalwand eingebeteten Elektrode im Querschnitt,

Figur 3

eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 4

eine perspektivische Gesamtansicht eines Produktstromerhitzers mit mehreren hintereinander geschalteten Teileinheiten,

Figur 5

ein Ausführungsbeispiel einer kanalformenden Halbschale mit fünf Elektroden,

Figur 6

eine perspektivische Ansicht eines Reinigungsmoduls, und

Figur 7

eine perspektivische Gesamtansicht einer Produktstromerhitzers mit mehreren hintereinander geschalteten Teileinheiten sowie zwei Reinigungsmodulen,

Figur 8

eine schematische Ansicht einer Produktionsanlage mit einem Produktstromerhitzer.

[0031] Figur 1 zeigt den Grundaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Der produktführende Kanal 2 wird durch zwei im Wesentlichen baugleiche Formteile 3 und 4 zusammengesetzt. Die beiden Formteile 3 und 4 liegen dichtend aneinander an und werden üblicherweise miteinander verklebt. An der Grenzfläche 5 zwischen den Formteilen 3 und 4 ist eine Nut/Feder-Kombination 6, in diesem Beispiel auf der kanalseitigen Seite der Formteile, ausgebildet. Durch diese Nut/Feder-Kombination 6 wird die Klebefestigkeit erhöht. Es versteht sich von selbst, dass Kleben nur eine Möglichkeit ist die beiden Kanalformteile 3 und 4 miteinander zu verbinden, diese könnten auch durch Schrauben 16 miteinander verbunden werden. Die Kanalformteile 3 und 4 werden aus lebensmittelechtem dielektrischem Material, wie beispielsweise PTFE, Polysulfon oder PEEK, hergestellt.

[0032] Im Inneren des Kanals 2 sind auf gegenüberliegenden Seitenwandflächen 7 zwei im Wesentlichen formgleiche Elektroden 8 und 9 angebracht. Üblicherweise werden diese Elektroden 8,9 aus Edelstahl hergestellt. Die Elektroden 8,9 sind mit außenliegenden Elektrodenanschlüssen 10 und 11, üblicherweise aus Aluminium oder Messing, elektrisch leitendend, z.B. über Spannschrauben 12, verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel dienen die Spannschrauben 12 auch der Befestigung der Elektroden 8 und 9. Die Elektrodenanschlüsse 10 und 11 werden mit Hilfe von Kontaktlaschen 13 (hier nur für Elektrodenanschluss 11 gezeigt) an den hier nicht gezeigten Rechteckwechselgenerator angeschlossen. Zum Verhindern einer Verformung der Kanalformteile 3 und 4, die sich evtl. durch relativ hohe Drücke, die im Bereich von bis zu ungefähr 8 Bar, insbesondere 6 Bar, liegen, ausbildet, sind an der Außenseite der Kanalformteile 3 und 4 Versteifungsplatten 14 und 15 angebracht. Diese können durch die Schrauben 16 oder durch Kleben an den Kanalformteilen 3 und 4 befestigt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Form des produktführenden Kanals 2 rechteckig ist, überdeckt die Versteifungsplatte 14 oder 15 zumindest zu einem Teil die breite und die schmale Seite des Kanalformteils 3 oder 4, wobei in diesem Beispiel die vom Elektrodenanschluss 10 oder 11 bedeckte Fläche ausgespart ist, so dass sich Versteifungsplatte und Elektrodenanschluss nicht berühren. Ein geeignetes Material zur Gehäuseversteifung stellt beispielsweise Edelstahl dar.

[0033] Die oben beschriebene Vorrichtung bildet eine Teileinheit. Diese Teileinheit lässt sich mit anderen baugleichen Teileinheiten verbinden, um einen durchgehenden Produktkanal beliebiger Länge, je nach gewünschtem Produktdurchsatz, bilden zu können. Aus diesem Grund besitzt die Vorrichtung 1 Verbindungs- und Abdichtmittel, um die Teileinheiten dichtend aneinander zu koppeln. Auf der Schnittstelle zur Folgeteileinheit 17 befindet sich um den produktführenden Kanal 2 herum eine Ausnehmung 18, in die ein abdichtendes Mittel eingefügt werden kann. Zum Abdichten eignen sich beispielsweise O-Ringdichtungen, Flachdichtungen oder Silikone. Die Ausnehmung liegt im gezeigten Beispiel direkt am produktführenden Kanal 2, kann sich aber im Prinzip an einer beliebigen Stelle auf der Schnittstelle zum Folgeteileinheit 17 befinden. Wahlweise kann die Ausnehmung 18 nur an einer Seite der Teileinheit ausgebildet sein oder an beiden Seiten. Um zwei Teileinheiten relativ zueinander zu zentrieren weisen die Kanalteile jeweils mindestens einen auf der Schnittstelle zur Folgeteileinheit 17 vorhandenen, nach außen abstehenden Bolzen 19 und 20 auf. Diese Bolzen 19 und 20 treten beim Aneinanderbringen von zwei Teileinheiten in entsprechende Aussparungen (hier nicht gezeigt) in der anderen Teileinheit ein und zentrieren somit die beiden Teileinheiten relativ zueinander.

[0034] Mit 21 werden drehbar gelagerte Bolzen bezeichnet, deren Drehachse im Wesentlichen parallel zur Schnittfläche 17 ausgerichtet ist. Die Halterung der drehbar gelagerten Bolzen 21 steht mit Versteifungsplatten 14 in Verbindung und befindet sich in der Nähe der Schnittfläche 17 zur Folgeteileinheit. Auf der gegenüberliegenden Seite, der zweiten Schnittstelle 22 zu einer weiteren Folgeteileinheit, befinden sich Gegenstücke 23 zu den drehbar gelagerten Bolzen 21. Diese sind, wie die drehbar gelagerten Bolzen 21 an der Versteifungsplatte 14 in der Nähe der Schnittstelle 22 angebracht. Identische drehbar gelagerte Bolzen (hier nicht gezeigt) und Gegenstücke 24 befinden sich auch auf der Versteifungsplatte 15 des zweiten Kanalformteils 3, wobei in diesem Ausführungsbeispiel jeweils an einer Schnittstelle 17 oder 22 sich auf der einen Seite drehbar gelagerte Bolzen befinden und auf der anderen Seite die Gegenstücke. Dabei ist jedoch die exakte Anordnung der Bolzen und der Gegenstücke für die Erfindung unerheblich. Die drehbar gelagerten Bolzen 21 und die Gegenstücke dienen zum gegenseitigen Befestigen von zwei aufeinanderfolgenden Teileinheiten. Der Mechanismus wird in der Beschreibung der Figur 4 näher erläutert.

[0035] Figuren 2a und 2b zeigen eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführung der Elektroden. In Figur 2a sieht man einen Schnitt längs des Produktstroms 25 und parallel zu den Elektroden 8 und 9, während Figur 2b einen Schnitt quer zum Produktstrom 25 auf Höhe der Spannschrauben 12 zeigt.

[0036] Figur 2a zeigt eine Draufsicht auf den unteren Teil der Vorrichtung 1. Wie aus Figur 2a ersichtlich, hat die Elektrode 8 eine flächige Form, wobei die Seiten parallel zur Fließrichtung des Produktstroms 25 in Richtung der Kanalwände abgerundet sind. Dies führt zu einer ovalen Form. Dabei beträgt der Abrundungsradius R1 etwa die Hälfte der Tiefe Y der Elektrode.

[0037] In Figur 2b erkenntlich ist eine Abrundung 26 der Elektroden 8 und 9 an ihren Kanten. Auf der der Kanalwand 7 zugewandten Seite haben die Elektroden 8 und 9 eine Verdickung 27, die insbesondere teilweise eine abgerundete Form mit einem Radius R3, der etwa der Dicke z der Elektrode entspricht, hat. Auf der durch die Elektroden 8 und 9 bedeckten Fläche ist die Kanalwand 7 der Form der Elektroden 8 und 9 entsprechend bei 28 und 29 ausgenommen, wobei die Elektroden 8 und 9 etwa bis zur Hälfte ihrer Dicke z in die Kanalwand 7 eingefügt sind. Gegebenenfalls jedoch könnten die Elektroden 8 und 9 auch vollständig in die Formteile 3 und 4 eingelassen sein oder aber evtl. auch auf ihnen aufliegen. Die Elektroden 8 und 9 sind mit den Spannschrauben 12 an den jeweiligen Elektrodenanschlüssen 10 und 11 angeschlossen. Diese können sowohl den elektrischen Kontakt herstellen, als auch die Elektroden 8 und 9 dichtend befestigen. Evtl. können sich zusätzlich im Bereich hinter den Elektroden 28 und 29 auch Abdichtmittel befinden, wie beispielsweise Flachdichtungen. Alternativ ist es auch möglich, die Elektroden 8 und 9 mit den Formteilen 3 und 4 mit Hilfe eines lebensmittelechten Klebers, wie beispielsweise einem Silikonkleber, zu verkleben. Figur 2b zeigt auch die abgerundeten Ecken 30 des Kanals. Der Abrundungsradius R4 ist dabei üblicherweise wesentlich kleiner als die Hälfte der Höhe des Kanals H.

[0038] Für ein mit Früchten oder Fruchtstücken angereichertes Lebensmittelflüssigprodukt sind z.B. folgende Vorrichtungsgrößen (ohne Wechselfeldgenerator) anwendbar

Breiten b von 100 mm bis 600 mm, insbesondere dabei b = 350 mm,

Höhen h von 50 mm bis 250 mm, insbesondere dabei h = 150 mm

und Tiefen T von 50 mm bis 450 mm, insbesondere T = 250 mm, mit einem Kanal mit

einer Breite h von 50 mm bis 550 mm, insbesondere b = 250 mm,

einer Höhe h von 30 mm bis 230 mm, insbesondere h = 95 mm und einem Abrundungsradius R4 von 0 mm bis 115 mm, insbesondere R4 = 10 mm. Die Elektroden 8 und 9 haben dabei eine Breite x von 30 mm bis 500 mm, insbesondere x = 250 mm,

eine Tiefe x von 20 mm bis 450 mm, insbesondere y = 135 mm und eine Dicke z von 5 mm bis 25 mm, insbesondere z = 10 mm. Der Seitenabrundungsradius R1 der Elektroden 8 und 9 beträgt etwa 0 mm bis 225 mm, insbesondere 67, 5 mm, der Elektrodenabrundungsradius R2 etwa 0 mm bis 12, 5 mm, insbesondere R2 = 5 mm und der Verdickungsradius R3 etwa 0 bis 25 mm, insbesondere R3 = 10 mm.

[0039] Figur 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel 31 der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die im Wesentlichen baugleiche Ausführung unterscheidet sich vom vorangehenden Ausführungsbeispiel in zwei Punkten. Im Vergleich zum Elektrodenanschluss 11 des ersten Ausführungsbeispiels ist die Kontaktfläche des Elektrodenanschlusses 32 im zweiten Ausführungsbeispiel kleiner. In Richtung des hier nicht weiter gezeigten Wechselstromgenerators bildet sich der Elektrodenanschluss 32 im Wesentlichen U-förmig fort und liegt an dieser Stelle nicht mehr auf dem Kanalformteil 4 auf. Auch auf der dem Wechselfeldgenerator gegenüberliegenden Seite ist der Elektrodenanschluss 32 im Vergleich zum Elektrodenanschluss 11 (Ausführungsbeispiel 1) abgekürzt. Dadurch, dass die Auflagenfläche des Elektrodenanschlusses 32 auf dem Kanalformteil kleiner ist als im ersten Ausführungsbeispiel, kann nun die Versteifungsplatte 33 mit einer größeren Fläche ausgebildet werden und führt zu einer verbesserten Festigkeit der Vorrichtung 31 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Es versteht sich, dass der Elektrodenanschluss, der zur zweiten Elektrode 8 gehört, eine dem Elektrodenanschluss 32 äquivalente Form hat. Das gleiche gilt für die Versteifungsplatte 34 des zweiten Kanalformteils 3.

[0040] Weiterhin unterscheidet sich Ausführungsbeispiel 2 durch eine geänderte Befestigungs- und Kontaktierungsweise der Elektroden mit den Kanalformteilen bzw. den Elektrodenanschlüssen, wobei die Befestigung der Elektroden von der Kontaktierung getrennt werden. Die Elektroden werden dabei mit Elektrodenbefestigungsschrauben 35 an den Kanalformteilen 3 bzw. 4 befestigt, ohne die Elektrodenanschlüsse 32 zu berühren. Der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden und dem Elektrodenanschluss 33 wird mit Hilfe von Kontaktmitteln, wie beispielsweise hier sechs Schrauben 36, hergestellt. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil mit sich, dass im Falle defekter Elektrodenanschlüsse die Elektroden im Platz bleiben können oder umgekehrt, wodurch sich Reparaturarbeiten vereinfachen. Die Abmessungen entsprechen in etwa den Abmessungen des ersten Ausführungsbeispiels.

[0041] Figur 4 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht von drei hintereinander geschalteten Teileinheiten 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Die drei hintereinander geschalteten Teileinheiten 1 werden an den Enden 37 und 38 durch Anschlussrohrstücke 39 ergänzt. An den Schnittstellen 17 zu den jeweiligen Folgeteileinheiten bzw. dem Anschlussrohrstück 39 lässt sich erkennen, wie durch das Einbringen der drehbar gelagerten Bolzen 21 in das entsprechende Gegenstück 23 die Teileinheiten aneinander befestigt werden können und auch die Anfangs- bzw. Endteileinheit mit dem jeweiligen Anschlussrohrstück 39 verbunden werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel benutzt man drei aufeinanderfolgende Teileinheiten, es können jedoch je nach Anwendung des Produktstromerhitzers beliebig viele Teileinheiten aneinandergereiht werden.

[0042] Figur 5 zeigt eine Alternative zum Aneinanderreihen baugleicher Teileinheiten. Je nach Anzahl an gewünschten Elektrodenpaare kann man auch die Länge eines Kanalformteils 40 anpassen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel lassen sich beispielsweise fünf Elektroden 41 bis 45 in einem Kanalformteil 40 anordnen. Die Dimensionen der Elektroden 41 bis 45 entsprechen dabei den Dimensionen der in Figur 2a und 2b beschriebenen Elektroden 8 und 9. Im gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Elektroden 41 bis 45 einen Abstand von ungefähr 50 mm. Die Vielzahl an Löchern 46 in der Wand des Kanalformteils 40 werden zur Befestigung der zwei benötigten Kanalformteile mit Hilfe von Schrauben benutzt. Alternativ lassen sich die Kanalwände auch verkleben.

[0043] Figur 6 zeigt die Verwendung der Formteile, wie in Figur 5 beschrieben, in einem Produktstromerhitzer. In diesem Beispiel werden Formteile 47 mit drei Elektroden (nicht gezeigt) verwendet. Bezüglich der Form der Elektrodenanschlüsse 32 und der Versteifungsplatte 33 wurde das zweite Ausführungsbeispiel, wie in Figur 3 gezeigt, benutzt. Ergänzt wird die Vorrichtung durch an beiden Enden angebrachte Reinigungsmodule 48 und 49, die in der folgenden Figur 7 näher erläutert werden. Anschließend an die Reinigungsmodule 48, 49 finden sich die Anschlussrohrstücke 39. Die Reinigungsmodule 48, 49 werden mit Hilfe zweier Zugstangen 50 und 51, miteinander verspannt. Mit Hilfe dieser Zugstangenvorrichtung werden die drei Elemente, die zwei Reinigungsmodule und die Teileinheit, dichtend und zentriert miteinander verbunden.

[0044] Figur 7 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung des Reinigungsmoduls 48. In der gezeigten Ausführungsform besteht das Reinigungsmodul aus einem einzigen Formteil 52, wobei natürlich wiederum die Möglichkeit besteht, den Körper des Reinigungsmoduls 48 aus zwei oder mehreren im Wesentlichen baugleichen Formteilen zusammenzusetzen. Das Formteil 52 definiert einen Kanal 53, dessen Form im Wesentlichen der Form des produktführenden Kanals 2 der Teileinheiten 1 bzw. 31 entspricht. Mit 53 sind Zentrierausnehmungen bezeichnet, die dazu dienen, das Reinigungsmodul 48 mit einer folgenden Teileinheit 1 oder 31, an dem sich Zentrierbolzen 19 bzw. 20 befinden, auszurichten. An den Seiten des Formteils 52 befinden sich Führungsöffnungen 55, durch die die Zugstangen 50 bzw. 51 durchgesteckt werden. An den Anschlussflansch 56 kann ein reinigungsmittelführendes Rohr oder ein reinigungsmittelführender Schlauch angeschlossen werden. Durch einen im Reinigungsmodulformteil 52 vorhandenen Kanal (nicht gezeigt), tritt das Reinigungsmittel in den Sprühkopf 57 ein und wird durch im Sprühkopf vorhandenen Öffnungen in das Innere des Kanals 53 bzw. produktführenden Kanals 2 eingesprüht. Im Ausführungsbeispiel wird ein zentraler Sprühkopf gezeigt; es ist jedoch durchaus vorstellbar, mehrere kleine Sprühköpfe, insbesondere am Rand des Kanals 53 auszubilden.

[0045] Für ein mit Früchten oder Fruchtstücken angereichertes Lebensmittelprodukt hat sich ein Produktstromerhitzer mit zweimal fünf Elektrodenpaaren in Reihe geschaltet als besonders wirksam gezeigt. Dabei wurde am Produkteintrittsende und am Produktaustrittsende jeweils ein Reinigungsmodul angebracht und ein zusätzliches Reinigungsmodul in der Mitte der Vorrichtung, d.h., nach fünf aufeinanderfolgenden Elektrodenpaaren, angeordnet. Es ist für die Verwendung unerheblich, ob die Vorrichtung liegend oder stehend benutzt wird, wobei beim stehenden Gebrauch die Standfläche der Anlage geringer ist.

[0046] Anhand der in Figur 8 skizzenhaft dargestellten Gesamtanlage eines Produktstromerhitzers wird die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. In einem Vorratsbehälter 60 befindet sich das mit Früchten oder Fruchtstücken angereicherte Lebensmittelflüssigprodukt, das erhitzt werden soll. Dieses wird mit Hilfe einer Pumpe 61 nach dem Öffnen eines Ventils 62 in einem Kanal 63 in Bewegung versetzt. Nach Durchlaufen eines gebogenen Anschlussstückes 64 tritt die Flüssigkeit in den Produktstromerhitzer 65 ein. Wie ersichtlich, wird das Produkt unten in den Produktstromerhitzer 65 eingespeist und fließt dann im Wesentlichen senkrecht nach oben durch den Produktstromerhitzer 65. Dabei fließt das Produkt an insgesamt 10 Elektrodenpaaren 67 bis 76 vorbei. Jedes Elektrodenpaar ist dabei an einen Rechteckgenerator 77 bis 86 angeschlossen. An die Elektroden 67 bis 76 werden typischerweise Rechteckwechselspannungen von etwa 500 V mit gleichzeitigen Stromstärken von etwa 50 bis 60 A und Frequenzen von etwa 200 bis 500 KHz angelegt. Dadurch entstehen im produktführenden Kanal starke elektrische Wechselfelder, die den Produktstrom erhitzen. Üblicherweise werden dabei im gegebenen Beispiel Erhitzungsraten von etwa 80°C/min. erzielt und Maximaltemperaturen von circa 130°C. Nach dem Erhitzungsschritt fließt der Produktstrom in den Ausströmkanal 87 ein und kann in einer anschließenden Apparatur (nicht gezeigt) weiterverarbeitet werden.

[0047] In regelmäßigen Abständen kann die Anlage abgeschaltet werden und der Produktstromerhitzer 65 mit Hilfe der vorhandenen Reinigungsmodule 88 bis 90 gereinigt werden. Zur evtl. Wartung der Elektroden lässt sich dank der Zugstangen 91 und 92 der Produktstromerhitzer relativ schnell auseinander bauen, indem man die Reinigungsmodule wegschiebt, womit leichter Zugang zu den Elektroden ermöglicht wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Erhitzen von Produktströmen, mit einem produktführenden Kanal (2), durch den das Produkt hindurchströmt und mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von hochfrequenten elektrischen Wechselfeldem, die Elektroden (8,9), Elektrodenanschlüsse (10,11,32) und einen Wechselfeldgenerator (77) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8, 9) innerhalb des produktführenden Kanals (2) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8,9) auf gegenüberliegenden Seiten des produktführenden Kanals (2) angeordnet sind, wobei die Vorrichtung (1,31) mindestens ein Elektrodenpaar umfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die den produktführenden Kanal (2) bildenden Teile aus lebensmittelechtem dielektrischem Material bestehen.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der produktführende Kanal (2) einen Querschnitt rechteckiger Form besitzt, dessen Ecken abgerundet sind.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der produktführende Kanal (2) aus mehreren, insbesondere aus zwei, im wesentlichen baugleichen Formteilen (3,4) zusammengesetzt ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Querschnitt des produktförmigen Kanals (2) so groß ist, dass das Produkt durch Luftdruck oder geringer Pumpkraft mit bis zu 4to/h, insbesondere 3to/h, in Bewegung versetzt wird und durch die Vorrichtung, insbesondere in Richtung von unten nach oben, fließt.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8,9) aus rostfreiem Material, insbesondere Edelstahl gebildet sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8,9) flächig sind und eine ovale Form besitzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8,9) an ihren Kanten (26), auf der der Kanalwand (7) abgewandten Seite, abgerundet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet dass,
sich die Elektroden (8,9) an ihren Kanten (27), auf der der Kanalwand (7) zugewandten Seite, verdicken und sich in der Kanalwand (7) des produktführenden Kanals (2) eine der Elektrodenform entsprechende Ausnehmung (28,29) befindet.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet dass,
die Elektroden (8,9) durch mindestens ein Befestigungsmittel (12,36), insbesondere mindestens eine Schraube (12), mit den außerhalb des produktführenden Kanals (2) liegenden Elektrodenanschlüssen (10,11,32) verbunden werden.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wechselfeldgenerator (77) zum Erzeugen von Rechteckwechselspannungen in einem Frequenzbereich von 100kHz bis 1000kHz, insbesondere von 200kHz bis 500kHz, geeignet ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wechselfeldgenerator (77) zum Erzeugen von Spannungen von bis zu 1 kV an den Elektroden (8,9) und zum Erzeugen von Stromstärken von bis zu 100A ausgebildet geeignet ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wechselfeldgenerator (77) eine der Form der Elektrodenanschlüsse (10,11,32) entsprechende Schnittstelle zum kabellosen Anschließen umfasst.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schnittstelle des Wechselfeldgenerators (77) so ausgelegt ist, dass die Elektrodenanschlüsse (10,11,32) werkzeugfrei anschließbar sind.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 -15,
dadurch gekennzeichnet, dass
Versteifungselemente (14,15,33,34), als Schutz gegen Verformung, auf der Kanalaußenseite angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 -16,
dadurch gekennzeichnet, dass
der produktführende Kanal (2) von mehreren in Produktstromrichtung hintereinander dichtend angeordneten Teileinheiten gebildet wird.

18. Vorrichtung nach Ansprüche 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teileinheit auf mindestens einer der den produktführenden Kanal (2) schneidenden Oberflächen (17), eine den produktführenden Kanal (2) umschließende Ausnehmung (18) hat, in die ein die Schnittstellen (17) zweier Vorrichtungen (1,31) abdichtendes Mittel eingefügt wird und Mittel (21,23) bereitgestellt werden, die die Vorrichtungen dichtend aneinanderfügen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teileinheit auf einer der den produktführenden Kanal (2) schneidenden Oberflächen (17), eine den produktführenden Kanal (2) umschließende Ausnehmung (18) hat und auf der anderen den Kanal (2) schneidenden Oberfläche (22) eine der Form der Ausnehmung entsprechende Überhöhung hat und Mittel (21,23) bereitgestellt werden die die Vorrichtungen dichtend aneinanderfügen.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-19,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung zusätzlich ein Reinigungsmodul (48,88,89,90) umfasst.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Reinigungsmodul (48,88,89,90) einen produktführenden Kanal (53) umfasst, insbesondere aus Edeltstahl, der im Wesentlichen den gleichen Querschnitt hat wie die Vorrichtung (1,31) und im Inneren des produktführenden Kanals einen Sprühkopf (57) besitzt, der mit einem außen am Reinigungsmodul angebrachten Anschlussflansch (56) in Verbindung steht und durch den ein Reinigungsmedium, insbesondere Wasser, durch den Sprühkopf (57) ins Innere des produktführenden Kanals (2) gelangt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Reinigungsmodul (48,49,88-90) mindestens eine weitere durchgehende Öffnung (55) im Wesentlichen parallel zur Richtung des Kanals (2) umfasst.

23. Verfahren zum Erhitzen von Produktströmen, bei dem das Produkt in einem produktführenden Kanal (2) strömt und durch an Elektroden (8,9) angelegte hochfrequente elektrische Wechselfelder erhitzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektroden (8,9) innerhalb des produktführenden Kanals (2) angebracht sind.

24. Verfahren nach Anspruch 23, das zur Erhitzung von Frucht oder Fruchtstücke enthaltenden Lebensmittelproduktströmen durchgeführt wird.

25. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zum Erhitzen von Frucht oder Fruchtstücke enthaltenden Lebensmittelproduktströmen.

Claims

1. An apparatus for heating product streams, comprising: a product-carrying channel (2), through which the product passes; and means for generating high frequency electric alternating fields, said means including electrodes (8, 9), electrode terminals (10, 11, 32) and an alternating field generator (77),
characterized in that
the electrodes (8, 9) are disposed within the product-carrying channel (2).

2. The apparatus of claim 1,
characterized in that
the electrodes (8, 9) are disposed on opposite sides of the product-carrying channel (2), the apparatus (1,31) comprising at least one pair of electrodes.

3. The apparatus of claim 1 or 2,
characterized in that
parts forming the product-carrying channel (2) are made of food safe dielectric material.

4. The apparatus of at least one of claims 1 to 3,
characterized in that
the product-carrying channel (2) has a cross section of rectangular shape, the corners of which are rounded.

5. The apparatus of at least one of claims 1 to 4,
characterized in that
the product-carrying channel (2) is formed of a plurality, particularly of two, structural parts (3, 4) having substantially the same configuration.

6. The apparatus of at least one of claims 1 to 5,
characterized in that
the cross section of the product-carrying channel (2) is so large that the product is moved by means of air pressure or low pump power with up to 4 tons per hour, particularly with 3 tons per hour, and flows through the apparatus, particularly from bottom to top.

7. The apparatus of at least one of claims 1 to 6,
characterized in that
the electrodes (8, 9) are formed of stainless material, particularly high grade steel.

8. The apparatus of at least one of claims 1 to 7,
characterized in that the electrodes (8, 9) are area-like and have an oval shape.

9. The apparatus of claim 8,
characterized in that
the electrodes (8, 9) are rounded at their edges (26) at the side facing away from the channel wall (7).

10. The apparatus of claim 8 or 9,
characterized in that
the electrodes (8, 9) are thickened at their edges (27) at the side facing the channel wall (7), and a recess (28, 29) corresponding to the shape of the electrode is located in the channel wall (7) of the product-carrying channel (2).

11. The apparatus of at least one of claims 1 to 10,
characterized in that
the electrodes (8, 9) are connected with the electrode terminals (10, 11, 32) located outside of the product-carrying channel (2) by means of at least one fastening element (12, 36) and particularly by means of at least one screw (12).

12. The apparatus of at least one of claims 1 to 11,
characterized in that
the alternating field generator (77) is configured to generate square wave alternating voltages in a frequency range of 100 kHz to 1000 kHz, particularly from 200 kHz to 500 kHz.

13. The apparatus of at least one of claims 1 to 12,
characterized in that
the alternating field generator (77) is configured to generate voltages up to 1 kV at the electrodes (8, 9) and to generate currents up to 100 A.

14. The apparatus of at least one of claims 1 to 13,
characterized in that
the alternating field generator (77) comprises an interface corresponding to the shape of the electrode terminals (10, 11, 32) for connection without cables.

15. The apparatus of claim 14,
characterized in that
the interface of the alternating field generator (77) is configured such that the electrode terminals (10, 11, 32) may be connected without tools.

16. The apparatus of at least one of claims 1 to 15,
characterized in that
stiffening elements (14, 15, 33, 34) are provided at the outer side of the channel as protective means against deformation.

17. The apparatus of at least one of claims 1 to 16,
characterized in that
the product-carrying channel (2) is formed of a plurality of subunits arranged in a series along a direction of the product stream in a sealing fashion..

18. The apparatus of claim 17,
characterized in that
the subunit includes on at least one of the surfaces (17) intersecting the product-carrying channel (2) a recess (18) enclosing the product-carrying channel (2), in which a means sealing the interfaces (17) of two apparatus (1, 31) is inserted and means (21, 23) are provided that connect the apparatus in a sealing fashion.

19. The apparatus of claim 17,
characterized in that
the subunit includes on one of the surfaces (17) intersecting the product-carrying channel (2) a recess (18) enclosing the product-carrying channel (2), and includes on the other surface (22) intersecting the channel (2) a protrusion corresponding to the shape of the recess, and means (21, 23) are provided for joining the apparatus in a sealing fashion.

20. The apparatus of at least one of claims 1 to 19,
characterized in that the apparatus additionally comprises a cleaning module (48, 88, 89, 90).

21. The apparatus of claim 20,
characterized in that
the cleaning module (48, 88, 89, 90) comprises a product-carrying channel (53), particularly formed of high grade steel, having substantially the same cross section as the apparatus (1, 31) and including a showerhead (57) within the product-carrying channel, said showerhead being connected to a fitting (56) attached to the outside of the cleaning module, and being configured to pass a cleaning medium, particularly water, through the showerhead (57) into the interior of the product-carrying channel (2).

22. The apparatus of claim 20,
characterized in that
the cleaning module (48, 49, 88 to 90) comprises at least one further continuous opening (55) that is substantially parallel to the direction of the channel (2).

23. A method of heating product streams, in which the product flows through a product-carrying channel (2) and is heated by high-frequency electrical alternating fields applied to electrodes (8, 9),
characterized in that said electrodes (8, 9) are disposed within the product-carrying channel (2).

24. The method of claim 23, which is carried out for heating food product streams containing fruit or fruit pieces.

25. Use of the apparatus of any one of claims 1 to 22 for heating food product streams containing fruit or fruit pieces.

Revendications

1. Dispositif pour faire chauffer des flux de produit comprenant un canal (2) conduisant le produit, par lequel le produit s'écoule, et un dispositif, pour produire des champs alternatifs électriques à haute fréquence, qui comprend des électrodes (8, 9), des connexions d'électrodes (10, 11, 32) et un générateur de champs alternatif (77),
caractérisé en ce que
les électrodes (8,9) sont disposées à l'intérieur du canal (2) conduisant le produit.

2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont disposées sur des côtés opposés du canal (2) conduisant le produit, le dispositif (1, 31) comprenant au moins une paire d'électrodes.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les parties formant le canal (2) conduisant le produit sont faites avec un matériau diélectrique approprié à l'alimentaire.

4. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-3,
caractérisé en ce que
le canal (2) conduisant le produit possède une coupe transversale de forme rectangulaire dont les coins sont arrondis.

5. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-4,
caractérisé en ce que
le canal (2) conduisant le produit est un assemblage de plusieurs, en particulier deux, pièces préformées (3, 4) construites pour l'essentiel de façon identique.

6. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-5,
caractérisé en ce que
la taille de la coupe transversale du canal (2) est telle que le produit est mis en mouvement par pression d'air ou par faible force de pompage jusqu'à 4to/h, en particulier 3to/h, et coule dans le dispositif en particulier du bas vers le haut.

7. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-6,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont en matériau inoxydable, en particulier en acier spécial.

8. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-7,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont planes et possèdent une forme ovale.

9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont arrondies au niveau de leurs arêtes (26) du côté opposé à la paroi du canal (7).

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) s'épaississent au niveau de leurs arêtes (27) du côté de la paroi du canal (7) et qu'un évidemment (28, 29) correspondant à la forme des électrodes se trouve dans la paroi (7) du canal (2) conduisant le produit.

11. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-10,
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont reliées avec les connexions d'électrodes (10, 11, 32) situées à l'extérieur du canal (2) conduisant le produit par au moins un moyen de fixation (12, 36), en particulier au moins une vis (12).

12. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-11,
caractérisé en ce que
le générateur de champs alternatif (77) est adapté pour produire des tensions alternatives rectangulaires dans une gamme de fréquence de 100kHz à 1000kHz, en particulier de 200kHz à 500kHz.

13. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-12,
caractérisé en ce que
le générateur de champs alternatif (77) est adapté pour produire des tensions allant jusqu'à 1 kV au niveau des électrodes (8, 9) et un courant électrique allant jusqu'à 100A.

14. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-13,
caractérisé en ce que
le générateur de champs alternatif (77) comprend une interface correspondant à la forme des connexions d'électrodes (10, 11, 32) pour un raccordement sans fil.

15. Dispositif selon la revendication 14,
caractérisé en ce que
l'interface du générateur de champs alternatif (77) est conçue de telle façon que les connexions d'électrodes (10, 11, 32) peuvent être raccordées sans outil.

16. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-15,
caractérisé en ce que
des éléments de renforcement (14, 15, 33, 34) sont disposés sur le côté extérieur du canal comme protection contre une déformation.

17. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-16,
caractérisé en ce que
le canal (2) conduisant le produit est formé de plusieurs unités partielles disposées de façon étanche l'une derrière l'autre dans la direction d'écoulement du produit.

18. Dispositif selon la revendication 17,
caractérisé en ce que
l'unité partielle a un évidemment (18) qui entoure le canal (2) conduisant le produit sur au moins une des surfaces (17) coupant le canal (2) conduisant le produit, un moyen, qui rend étanche les interfaces (17) des deux dispositifs (1, 31), étant introduit dans l'évidemment (18) et en ce que des moyens (21, 23), qui assemblent les dispositifs de façon étanche, sont prévus.

19. Dispositif selon la revendication 17,
caractérisé en ce que
l'unité partielle a un évidemment (18) qui entoure le canal (2) conduisant le produit sur au moins une des surfaces (17) coupant le canal (2) conduisant le produit, et a un surhaussement correspondant à la forme de l'évidemment sur l'autre surface (22) coupant le canal (2) et en ce que des moyens (21, 23), qui assemblent les dispositifs de façon étanche, sont prévus.

20. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 1-19,
caractérisé en ce que
le dispositif comprend un module de nettoyage (48, 88, 89, 90).

21. Dispositif selon la revendication 20,
caractérisé en ce que
le module de nettoyage (48, 88, 89, 90) comprend un canal (53) conduisant le produit, en particulier en acier spécial, qui a pour l'essentiel la même coupe transversale que le dispositif (1, 31), et possède une tête de pulvérisation (57) à l'intérieur du canal conduisant le produit, la tête étant reliée avec une bride de raccordement (56) fixée à l'extérieur du module de nettoyage et par laquelle un produit de nettoyage, en particulier de l'eau, passe via la tête de pulvérisation (57) à l'intérieur du canal (2) conduisant le produit.

22. Dispositif selon la revendication 20,
caractérisé en ce que
le module de nettoyage (48, 49, 88-90) comprend au moins une autre ouverture (55) traversant et parallèle, pour l'essentiel, à la direction du canal (2).

23. Procédé pour faire chauffer des flux de produit, dans lequel le produit s'écoule dans un canal (2) conduisant le produit et est chauffé par un champs alternatif électrique à haute fréquence appliqué à des électrodes (8, 9),
caractérisé en ce que
les électrodes (8, 9) sont fixées à l'intérieur du canal (2).

24. Procédé selon la revendication 23 qui est réalisé pour faire chauffer des flux de produit alimentaire comprenant des fruits ou des morceaux de fruit.

25. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 pour faire chauffer des flux de produit alimentaire comprenant des fruits ou des morceaux de fruits.

Zeichnung