Dünnschichtkühler

Abstract

 Der Dünnschichtkühler für niedrig- bis mittelviskose Stoffe, insbesondere fetthaltige Nahrungsmittel, weist einen ein Stator 1 bildenden Kühlzylinder auf, in dem ein langsam laufender Rotor 2 drehangetrieben gelagert ist. Zwischen Rotor und Stator ist ein Spalt 3 vorgesehen. Damit der Einsatz eines Abstreifers vermieden werden kann und dennoch mit einem hohen Wirkungsgrad bei langer Lebensdauer gearbeitet wird, ist die den Spalt 3 begrenzende Fläche des Rotors 2 und des Stators 1 mit einer verschleißfesten, anorganischen Antihaftbeschichtung versehen. In vorteilhafter Weise handelt es sich bei der Antihaftbeschichtung um eine solche auf der Basis von Metall/Metalloxid.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Dünnschichtkühler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Derartige Dünnschichtkühler sind in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Sie werden nicht nur als Wärmetauscher bei der Herstellung von fetthaltigen Nahrungsmitteln, sondern auch zur Bearbeitung und Herstellung folgender Stoffe eingesetzt: Schokoladen- und Kakaomassen, Fettglasur und Kakaobutter, Erdnussbutter, Nuss- und Mandelmassen, Fruchtsäften, Spirituosen, Cremes und Kosmetika, Produkte der chemischen und pharmazeutischen Industrie, Lacke, Farben und Wachse, Schmieröle und Schmierfette, monomere und polymere flüssige Kunststoffe.

[0003] Die Anwendungsgebiete sind vielschichtig. Bei den bekannten Wärmetauschern besteht die Gefahr, daß sich das Produkt an den Wandungen des Rotors und des Stators aufbaut. Das geschieht durch Separation von Feststoffen von den Flüssigbestandteilen bei Mischungen oder Viskositätsänderungen. Bei fetthaltigen Gemischen bilden sich Fettkristalle an den Wandungen. Dadurch wird der Wärmeübergang laufend schlechter. Es kann sogar zu Verstopfungen kommen. Bekannt ist es, die Krusten durch Abstreifer laufend mechanisch zu entfernen. Dieses bedeutet einen höheren maschinellen Aufwand. Die Abstreifer und die Wandungen vom Rotor verschleissen. Es kommt zu Maschinenstillständen. Weiterhin liegt ein höherer Energieverbrauch vor.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnschichtkühler der eingangs genannten Art zu schaffen, der ohne Abstreifer auskommt und dennoch mit einem hohen Wirkungsgrad und einer langen Lebensdauer arbeitet. Diese Augabe wird grundsätzlich durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

[0005] Dadurch, daß die verschleissfeste, anorganische Antihaftbeschichtung an den entsprechenden Flächen, die den Spalt zwischen Rotor und Stator begrenzen, vorgesehen ist, wird praktisch ein Verkrusten und ein Absetzen von Produktbestandteilen vermieden. Das Material weist eine hohe Abriebfestigkeit und eine völlige Geschmacksneutralität auf. Letzteres ist insbesondere bei der Behandlung von Nahrungsmitteln wichtig.

[0006] In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen unter Schutz gestellt.

[0007] Grundsätzlich ist es auch möglich, den Dünnschichtkühler zum Erwärmen entsprechender Produkte einzusetzen (Anspruch 7).

[0008] Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

[0009] In der einzigen Figur ist schematisch eine Ausführungsform eines Dünnschichtkühlers dargestellt. Dieser besteht aus einem vertikal angeordneten, doppelwandigen Kühlzylinder, der den Stator 1 bildet. Der Stator 1 ist oben mit einer die Lager 4 für den Rotor 2 tragenden Abdeckplatte 14 versehen.

[0010] In dem Stator 1 rotiert der Rotor 2, der mit Hilfe der Lager 4 und seiner Antriebswelle 16 fliegend gelagert ist. Der Antrieb erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors über ein Getriebe 6, evtl. auch mit Direktantrieb (Stellmotore oder frequenzgesteuerte Antriebsmotore).

[0011] Durch den Hohlraum 17, der als Hohlwelle 16 ausgebildeten Antriebswelle, führt das Kühlrohr 5 in den Innenraum des Rotors 2. An dem oberen Ende des Kühlrohres 5 ist eine Drehverbindung 7 angeordnet, durch die der Kühlmittelzufluss ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Kühlmitteleintritt ist mit 12 und der Kühlmittelaustritt mit 13 bezeichnet.

[0012] Der Stator 1 bildet ein doppelwandiges Gehäuse, in dessen Innenraum bei 10 Kühlmittel zu- und bei 11 Kühlmittel abgeführt wird. Im unteren Bereich ist der den Kühlzylinder bildende Stator 1 bei 15 konisch ausgebildet.

[0013] Das zu kühlende und zu behandelnde Produkt tritt bei 8 ein und bei 9 wieder aus.

[0014] Das Produkt strömt durch den Spalt 3 zwischen Rotor und Stator und wird an den mit einer verschleissfesten, anorganischen Antihaftbeschichtung versehenen Beschichtung gekühlt. Vorzugsweise wird hier als Beschichtung eine solche auf der Basis von Metall/Metalloxid eingesetzt. Durch diese Beschichtung wird vermieden, dass das zu kühlende Produkt sich absetzt oder verkrustet. Das Produkt wird an den beschichteten Flächen gekühlt und nimmt eine niedrigere Temperatur und damit im allgemeinen eine höhere Viskosität an. Der Kühleffekt lässt sich durch die Regelung des Förderstromes und Temperierung des Kühlmittels (±) beeinflussen.

[0015] Wenn eine Erwärmung des Produktes gewünscht wird, kann anstelle des Kühlmittels auch ein Mittel zum Erwärmen zugeführt werden. Als Kühlmittel kommt Wasser oder auch ein anderes Kühlmittel, z.B. eine Sole, infrage.

Ansprüche

1. Dünnschichtkühler für niedrig- bis mittelviskose Stoffe, insbesondere fetthaltige Nahrungsmittel, mit einem einen Stator (1) bildenden Kühlzylinder, in dem ein langsam laufender Rotor (2) drehangetrieben gelagert ist, wobei zwischen Rotor und Stator ein Spalt (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die den Spalt (3) begrenzenden Flächen des Rotors (2) und des Stators (1) mit einer verschleissfesten, anorganischen Antihaftbeschichtung versehen sind.

2. Dünnschichtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Antihaftbeschichtung um eine solche auf der Basis von Metall/Metalloxid handelt.

3. Dünnschichtkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (3) 5 bis 15 mm breit ist.

4. Dünnschichtkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Rotors (2) im Spalt (3) als ein- oder mehrgängige Schnecke ausgebildet ist.

5. Dünnschichtkühler nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) fliegend gelagert ist.

6. Dünnschichtkühler nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle des Rotors (2) als Hohlwelle (16) ausgebildet ist, durch die das Rohr (5) zur Zuführung des Kühlmittels führt.

7. Dünnschichtkühler nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Kühlmittels ein Mittel zum Erwärmen zuführbar ist.

Zeichnung