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Title:
DEVICE AND METHOD FOR DRYING GOODS TO BE DRIED, IN PARTICULAR FOODS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/177574
Kind Code:
A1
Abstract:
A first aspect of the invention relates to a device (10) for drying goods to be dried, in particular foods such as pasta, containing: a single drying zone (11), through which the goods to be dried can be conveyed in a product conveying direction (F) and through which a drying medium (12) can be conducted substantially in the product conveying direction (F); at least one outer heat exchanger (13), by means of which at least part of the thermal energy of the drying medium (12) coming out of the drying zone (11) can be transferred to a heating fluid (16); and at least one inner heat exchanger (14), which is arranged in the drying zone (11) and by means of which at least part of the thermal energy of the heating fluid (16) can be transferred to the drying medium (16). The invention further relates to a system for producing goods, in particular a pasta line (30) for producing pasta, and a method for drying goods to be dried.

Inventors:
LIEBERHERR KURT (CH)
MÜHLHERR CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/058743
Publication Date:
November 06, 2014
Filing Date:
April 29, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BÜHLER AG (CH)
International Classes:
F26B15/12; F26B23/00
Domestic Patent References:
WO2010108806A12010-09-30
WO2010108806A12010-09-30
WO2009150192A22009-12-17
WO2010122166A12010-10-28
WO2013124220A12013-08-29
WO2013124140A12013-08-29
Foreign References:
DE19758184A11999-07-01
AT345769B1978-10-10
EP0129892A21985-01-02
US4602438A1986-07-29
Attorney, Agent or Firm:
BALLIEL-ZAKOWICZ, Stephan et al. (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (10) zum Trocknen von Trocknungsgütern,

insbesondere Lebensmitteln wie beispielsweise Teigwaren, enthaltend

- eine einzige Trocknungszone (11), durch welche die

Trocknungsgüter entlang einer Produktförderrichtung (F) förderbar sind und durch welche ein Trocknungsmedium

(12) im Wesentlichen entlang der Produktförderrichtung

(F) führbar ist;

- mindestens einen äusseren Wärmetauscher (13), mittels dessen zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der Trocknungszone (11) austretenden Trocknungsmediums (12) auf ein Heizfluid (16) übertragbar ist;

- mindestens einen in der Trocknungszone (11)

angeordneten inneren Wärmetauscher (14), mittels dessen zumindest ein Teil der Wärmeenergie des Heizfluids (16) auf das Trocknungsmedium (12) übertragbar ist.

2. Vorrichtung (10) gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Heizfluid (16) im Wesentlichen entgegengesetzt zur Produktförderrichtung (F) durch den inneren Wärmetauscher (14) führbar ist.

3. Vorrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

die Trocknungsgüter Lebensmittel sind oder enthalten, insbesondere Getreide, wie beispielsweise Reis, Weizen, Mais, Gerste oder beliebige Kombinationen davon, oder

Getreide enthaltende Lebensmittel, wie beispielsweise

Teigwaren, Extrudate, Frühstückszerealien oder Malz. Anlage zum Herstellen von Gütern, insbesondere

Teigwarenlinie (30) zum Herstellen von Teigwaren,

enthaltend eine Vorrichtung (10) gemäss einem der

vorangehenden Ansprüche, welche bezüglich der

Produktförderrichtung (F) förderabseitig von der

Trocknungszone (11) der Vorrichtung (10) keine weiteren Trocknungszonen enthält.

Anlage gemäss Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

es sich um eine Teigwarenlinie (30) handelt und

förderabseitig von der Trocknungszone (11) der Vorrichtung (10) eine Stabilisationszone (33), eine Auffeuchtzone (34) oder eine Kühlzone (35) angeordnet ist.

Verfahren zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln wie beispielsweise Teigwaren, insbesondere mit einer Vorrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 oder einer Anlage gemäss einem der Ansprüche 4 und 5, bei dem

- die Trocknungsgüter entlang einer Produktförderrichtung (F) durch eine einzige Trocknungszone (11) gefördert werden,

- ein Trocknungsmedium (12) im Wesentlichen entlang der Produktförderrichtung (F) durch die Trocknungszone (11) geführt wird,

- zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der

Trocknungszone (11) austretenden Trocknungsmediums (12) auf ein Heizfluid (16) übertragen wird und

- in der Trocknungszone (11) zumindest ein Teil der

Wärmeenergie des Heizfluids (16) auf das

Trocknungsmedium (12) übertragen wird.

7. Verfahren gemäss Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Trocknungsgüter nach dem Austritt aus der

Trocknungszone (11) stabilisiert und/oder aufgefeuchtet und/oder gekühlt werden.

8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 und 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

in der Trocknungszone (11) die Wärmeenergie von einem

Heizfluid (16) mittels mindestens eines inneren

Wärmetauschers (14) auf das Trocknungsmedium (12)

übertragen wird, der in der Trocknungszone (11) angeordnet ist .

9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Wärmeenergie vom aus der Trocknungszone (11)

austretenden Trocknungsmedium (12) mittels mindestens eines äusseren Wärmetauschers (13) auf das Heizfluid (16) übertragen wird.

10. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Heizfluid (16) im Wesentlichen entgegengesetzt zur Produktförderrichtung (F) durch die Trocknungszone (11) geführt wird.

11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Temperatur des Trocknungsmediums (12) entlang der

Produktförderrichtung (F) ansteigt.

12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

die absolute Feuchte des Trocknungsmediums (12) entlang der

Produktförderrichtung (F) ansteigt. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Trocknungsgüter Lebensmittel sind oder enthalten, insbesondere Getreide, wie beispielsweise Reis, Weizen, Mais oder Gerste, oder Getreide enthaltende Lebensmittel, wie beispielsweise Teigwaren, Extrudate,

Frühstückszerealien oder Malz.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln wie etwa

Teigwaren, eine Anlage zum Herstellen von Gütern, insbesondere eine Teigwarenlinie zum Herstellen von Teigwaren, sowie ein Verfahren zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere

Lebensmitteln wie etwa Teigwaren.

Das Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln wie etwa Teigwaren, ist auf Grund der hohen hierfür

erforderlichen Temperaturen sowie der aufzuwendenden

Verdampfungsenthalpie sehr energie- und damit auch

kostenaufwendig. Aus der WO 2010/108806 ist es bekannt, zur Reduktion des Energieaufwandes einen oder mehrere Wärmetauscher einzusetzen, mit deren Hilfe zumindest ein Teil der Wärmeenergie zurück in den Trockner geleitet wird, die aus der Abluft eines durch den Trockner geführten Trocknungsmediums gewonnen wurde. Die dort offenbarten Vorrichtungen enthalten jeweils mindestens zwei in Produktförderrichtung nacheinander angeordnete

Behandlungszonen, wobei die Wärmeenergie aus der ersten und/oder der zweiten Behandlungszone entnommen und teilweise wieder in die erste Behandlungszone eingeleitet wird.

Auch wenn diese bekannte Vorrichtung eine Vielzahl von Vorteilen aufweist, ist sie dennoch baulich eher komplex. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung noch

weiterzuentwickeln und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Trocknungsgütern bereitzustellen, welche baulich weniger komplex sind und eine einfachere

Prozessführung erlauben, jedoch trotzdem eine möglichst hohe Energieeinsparung und zufriedenstellende Trocknungsergebnisse liefern .

Diese Aufgabe wird zum einen gelöst durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Trocknen von Trocknungsgütern, die die folgenden Bestandteile enthält: eine einzige Trocknungszone, durch welche die

Trocknungsgüter entlang einer Produktförderrichtung

förderbar sind und durch welche ein Trocknungsmedium im Wesentlichen entlang der Produktförderrichtung führbar ist; - mindestens einen äusseren Wärmetauscher, mittels dessen

mindestens ein Teil der Wärmeenergie des Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums auf ein Heizfluid übertragbar ist ; mindestens einen in der Trocknungszone angeordneten inneren Wärmetauscher, mittels dessen zumindest ein Teil der

Wärmeenergie des Heizfluids auf das Trocknungsmedium

übertragbar ist.

Bei den Trocknungsgütern kann es sich um Lebensmittel handeln. Die Lebensmittel können Getreide sein oder enthalten, wie beispielsweise Reis, Weizen, Mais, Gerste oder beliebige

Kombinationen davon. Das Getreide kann etwa in Form von

Getreideflocken vorliegen. Getreide enthaltende Lebensmittel sind beispielsweise Teigwaren, Extrudate, Frühstückszerealien oder Malz. Alternativ oder zusätzlich können die Trocknungsgüter aber auch Futtermittel, sonstige Biomasse oder weitere

industrielle Güter sein oder enthalten, wie beispielsweise Holz (etwa in Form von Holzschnitzeln) , Gras, sonstige wasserhaltige Granulate oder beliebige Kombinationen davon.

Im Folgenden werden die Erfindung und bevorzugte

Ausführungsformen im Wesentlichen am Beispiel von Teigwaren beschrieben. Für den Fachmann ist jedoch klar, dass die technische Lehre auch auf andere Getreide enthaltende

Lebensmittel, auf Getreide an sich, auf andere Lebensmittel, auf Futtermittel, auf sonstige Biomasse, auf weitere industrielle Güter und auch auf weitere Trocknungsgüter übertragbar ist.

Unter einer Trocknungszone wird hier und im Folgenden ein

Bereich der Vorrichtung verstanden, in dem die Trocknungsgüter durch Wasserentzug getrocknet werden können, wobei das Wasser durch Kontakt mit dem Trocknungsmedium auf dieses

Trocknungsmedium übertragen und anschliessend aus der

Trocknungszone abgeführt werden kann.

In einer ersten Variante sollen in einer solchen Trocknungszone durch den genannten Wasserentzug mindestens 2,5 Gew.-%,

bevorzugt mindestens 3 Gew.-% des Wassers entfernt werden

(bezogen auf das Gesamtgewicht des Trocknungsguts zu Beginn des Trocknungsvorgangs); werden in einer Zone weniger als 2,5 Gew.-% des Wassers entzogen (bezogen auf das Gesamtgewicht des

Trocknungsguts zu Beginn des Trocknungsvorgangs) , so handelt es sich im Sinne dieser ersten Variante um keine Trocknungszone. Falls die Trocknungsgüter Teigwaren sind, so sollen in der ersten Variante in einer Trocknungszone mindestens 3 Gew.-% des Wassers entfernt werden (bezogen auf das Gesamtgewicht der

Teigwaren zu Beginn des Trocknungsvorgangs) . Insbesondere wird eine für Teigwaren an sich bekannte Stabilisationszone, in der beispielsweise nur etwa 0,5 bis 1 Gew.-% des Wassers entfernt werden (bezogen auf das Gesamtgewicht der Teigwaren zu Beginn des Trocknungsvorgangs) , im Sinne dieser ersten Variante nicht als Trocknungszone angesehen.

In einer zweiten Variante sollen in einer Trocknungszone durch den genannten Wasserentzug mindestens 10 Gew.-% des zu Beginn des Trocknungsvorgangs im Trocknungsgut enthaltenen Wasser entfernt werden; werden in einer Zone weniger als 10 Gew.-% des zu Beginn des Trocknungsvorgangs im Trocknungsgut enthaltenen Wasser entfernt, so handelt es sich im Sinne dieser zweiten Variante nicht um eine Trocknungszone.

Der Fachmann kann anhand des Aufbaus einer Zone der Vorrichtung erkennen, ob sie zur Entfernung der oben genannten Wassermengen ausgelegt ist und daher im Sinne der vorliegenden Erfindung als Trocknungszone zu verstehen ist. Beispielsweise kann die

Vorrichtung Mittel zur Führung des Trocknungsmediums innerhalb einer Trocknungszone und/oder Mittel zur Abführung des

Trocknungsmediums aus der Trocknungszone heraus aufweisen, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, dass mit ihrer Hilfe das Trocknungsmedium und das darin enthaltene Wasser in den oben angegebenen Mengen aus der Trocknungszone entfernt werden können. Die Mittel zur Führung des Trocknungsmediums innerhalb einer Trocknungszone und/oder die Mittel zur Abführung des Trocknungsmediums aus der Trocknungszone heraus können beispielsweise als Ventilatoren ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung auch innerhalb der

Trocknungszone Abscheidemittel aufweisen, mit deren Hilfe im Trocknungsmedium enthaltenes Wasser zunächst durch Kondensation als Flüssigkeit abgeschieden und anschliessend diese Flüssigkeit aus der Trocknungszone entfernt wird.

Weiterhin wird das Trocknungsmedium im Sinne der Erfindung im Wesentlichen entlang der Produktförderrichtung geführt, wenn die über die Trocknungszone gemittelte Stromdichte des

Trocknungsmediums mit der Produktförderrichtung einen Winkel von weniger als 90°, bevorzugt weniger als 60°, noch weiter

bevorzugt weniger als 30° und besonders bevorzugt weniger als 15° einnimmt. Beispielsweise kann das Trocknungsmedium zusammen mit dem Trocknungsgut durch eine gemeinsame Eintrittsöffnung in die Trocknungszone eingeleitet und/oder durch eine gemeinsame Austrittsöffnung ausgeleitet werden. Bei dem Trocknungsmedium handelt es sich bevorzugt um Luft.

Zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums wird auf das Heizfluid

übertragen. Anschliessend kann zumindest ein Teil dieser auf das Heizfluid übertragenen Wärmeenergie auf das Trocknungsmedium übertragen werden. Das Heizfluid kann beispielsweise Wasser, Öl oder Luft sein, wobei Wasser und Öl auf Grund ihrer höheren spezifischen Wärmekapazitäten bevorzugt sind. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung enthält die erfindungsgemässe Vorrichtung nur eine einzige

Trocknungszone im Sinne der obigen Definition. Eine Vorrichtung mit nur einen einzigen Trocknungszone ist baulich sehr einfach und erlaubt eine einfache Prozessführung. Wie sich gezeigt hat, genügt eine einzige Trocknungszone, um zumindest einen

wesentlichen Teil der in der Abluft enthaltenen Wärmeenergie zurückzugewinnen und zufriedenstellende Trocknungsergebnisse zu erhalten .

Die Trocknungszone kann einen oder mehrere innere Wärmetauscher enthalten. Mehrere Wärmetauscher können insbesondere in Reihe geschaltet sein, so dass das Heizfluid diese Wärmetauscher der Reihe nach durchströmen kann.

Bevorzugt ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass das

Heizfluid im Wesentlichen entgegengesetzt zur

Produktförderrichtung durch den inneren Wärmetauscher führbar ist. Dabei bedeutet eine Führung „im Wesentlichen

entgegengesetzt zur Produktförderrichtung", dass das Heizfluid in einen ersten, weiter förderabseitigen Bereich des inneren Wärmetauschers eingeleitet wird und aus einem zweiten, weiter förderaufseifigen Bereich wieder aus dem inneren Wärmetauscher ausgeleitet wird. Es ist also nicht zwingend erforderlich, dass das Heizfluid genau unter einem Winkel 180° zur

Produktförderrichtung durch den inneren Wärmetauscher geleitet wird. Vielmehr ist es sogar bevorzugt, wenn der innere

Wärmetauscher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Heizfluid beispielsweise mäanderförmig durch ihn hindurch führbar ist.

Die Führung des Heizfluids im Wesentlichen entgegengesetzt zur Produktförderrichtung hat zur Folge, dass die Temperatur des Heizfluids entgegengesetzt zur Produktförderrichtung abnimmt, also entlang der Produktförderrichtung zunimmt. Hierdurch kann erreicht werden, dass auch die Temperatur des Trocknungsmediums entlang der Produktförderichtung ansteigt. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Trocknungsgüter während ihrer Förderung durch die Trocknungszone eine steigende Umgebungstemperatur erfahren. Insbesondere wenn die Umgebungstemperatur entlang der

Produktförderrichtung stetig (d. h. zumindest ohne grosse

Sprünge) ansteigt, kann hierdurch ein schonendes Aufheizen bewirkt werden. Insbesondere bei der Trocknung von Teigwaren oder Reis kann durch diese Massnahme erreicht werden, dass sich die Oberfläche dieser Lebensmittel zumindest während eines Grossteils des Trocknungsvorgangs oberhalb der

Glasübergangskurve bewegt. Hierdurch können Risse in der

Oberfläche vermieden werden, so wie dies in der WO 2009/150192 für Teigwaren und in der WO 2010/122166 für Reis beschreiben ist.

Bevorzugt enthält die Trocknungszone mindestens eine

Austrittsöffnung für das Trocknungsmedium, welche am bezüglich der Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der

Trocknungszone angeordnet ist, und der äussere Wärmetauscher ist derart ausgebildet und angeordnet, dass zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus dieser Austrittsöffnung austretenden

Trocknungsmediums auf das Heizfluid übertragbar ist. Dabei bezeichnet „bezüglich der Produktförderrichtung förderabseitig" hier und im Folgenden einen Bereich, durch den das Trocknungsgut bei bestimmungsgemässem Betrieb der Vorrichtung nach der

Förderung durch die Trocknungszone gefördert wird. Da das

Trocknungsmedium am Ende der Trocknungszone eine hohe Temperatur und eine hohe absolute Feuchte (insbesondere eine hohe absolute Luftfeuchte) hat, kann auch ein grosser Wärmeübertrag erreicht werden, wenn das Trocknungsmedium von dort entnommen wird.

Um eine möglichst hohe Energieübertragung vom Trocknungsmedium auf das Heizfluid zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn die im

Trocknungsmedium enthaltene Feuchtigkeit, insbesondere das darin enthaltene Wasser, vor dem Durchströmen und/oder während des Durchströmens des äusseren Wärmetauschers zumindest teilweise auskondensiert. Auf diese Weise kann nämlich die hierbei entstehende Kondensationswärme auf das Heizfluid übertragen werden .

In einigen Ausführungsformen enthält die Trocknungszone

mindestens eine Eintrittsöffnung für das Trocknungsmedium, welche am bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseifigen Ende der Trocknungszone angeordnet ist. Analog zur obigen

Definition bezeichnet ein „bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseifiges Ende" hier und im Folgenden ein Ende, durch den das Trocknungsgut bei bestimmungsgemässem Betrieb der

Vorrichtung in die Trocknungszone eingeführt wird. Bevorzugt sind zwischen der Eintrittsöffnung am förderaufseifigen Ende und der Austrittsöffnung am förderabseitigen Ende keine weiteren Eintrittsöffnungen oder Austrittsöffnungen für das

Trocknungsmedium vorhanden. Ein derartiger Aufbau ist

konstruktiv besonders einfach. Vorteilhafterweise enthält die Trocknungszone in einigen

Ausführungsformen mindestens eine Eintrittsöffnung für das Heizfluid, welche am bezüglich der Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der Trocknungszone angeordnet ist, und der äussere Wärmetauscher ist derart ausgebildet und angeordnet, dass das mittels des äusseren Wärmetauschers erhitzte Heizfluid in diese Eintrittsöffnung eingeleitet wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Heizfluid am förderabseitigen Ende der

Trocknungszone eine möglichst hohe Temperatur, insbesondere die höchste Temperatur innerhalb der Trocknungszone hat.

Zwischen dem äusseren Wärmetauscher und der Eintrittsöffnung für das Heizfluid können weitere Mittel vorhanden sein, mit denen das Heizfluid vor dem Eintritt in die Eintrittsöffnung noch weiter aufgeheizt werden kann. Beispielsweise können die Mittel als Zugabemittel für erhitztes Wasser ausgebildet sein.

Alternativ können die Mittel auch als elektrische Heizmittel ausgebildet sein; dann kann das Heizfluid in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden.

In einigen Ausführungsformen enthält die Trocknungszone

mindestens eine Austrittsöffnung für das Heizfluid, welche am bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseitigen Ende der Trocknungszone angeordnet ist. Bevorzugt sind zwischen der

Eintrittsöffnung am förderabseitigen Ende und der

Austrittsöffnung am förderaufseitigen Ende keine weiteren

Eintrittsöffnungen oder Austrittsöffnungen für das Heizfluid vorhanden. Auch dieser Aufbau ist konstruktiv besonders einfach.

In vielen bevorzugten Ausführungsbeispielen, insbesondere bei der Trocknung von Teigwaren, verläuft die Produktförderrichtung zumindest während eines Teils des Trocknungsvorgangs, bevorzugt während des gesamten Trocknungsvorgangs, unter einem Winkel zur Horizontalen, der bevorzugt kleiner als 30°, weiter bevorzugt kleiner als 10° und besonders bevorzugt kleiner als 5° ist. So werden beispielsweise Spaghetti auf dem Fachmann an sich

bekannte Weise an Stäben hängend zumindest während eines Teils des Trocknungsvorgangs im Wesentlichen horizontal durch die mindestens eine Trocknungszone gefördert. Es ist jedoch auch denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, dass die

Produktförderrichtung während zumindest eines Teils des

Trocknungsvorgangs oder sogar während des gesamten

Trocknungsvorgangs unter einem Winkel zur Vertikalen verläuft, der bevorzugt kleiner als 30°, weiter bevorzugt kleiner als 10° und besonders bevorzugt kleiner als 5° ist.

Eine wie oben beschriebene Vorrichtung kann Teil einer Anlage zum Herstellen von Gütern sein, die ebenfalls einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet. Bei der Anlage kann es sich beispielsweise um eine Teigwarenlinie zum Herstellen von

Teigwaren handeln. Bezüglich der Produktförderrichtung

förderabseitig von der Trocknungszone hat die Anlage,

insbesondere die Teigwarenlinie, keine weiteren Trocknungszonen. Stattdessen kann beispielsweise eine Teigwarenlinie

förderabseitig von der Trocknungszone eine an sich bekannte Stabilisationszone, Auffeuchtzone, Kühlzone oder weitere

Behandlungszonen enthalten, in denen der Wasserentzug jeweils geringer ist als oben beschrieben. In diesen Zonen können die Güter, insbesondere Teigwaren, optimal auf den anschliessenden Lagerprozess vorbereitet werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere von Lebensmitteln wie beispielsweise Teigwaren. Bei diesem Verfahren - werden die Trocknungsgüter entlang einer

Produktförderrichtung durch eine einzige Trocknungszone gefördert, wird ein Trocknungsmedium im Wesentlichen entlang der gleichen Produktförderrichtung durch die Trocknungszone geführt, wird zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der

Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums auf ein

Heizfluid übertragen und wird in der Trocknungszone zumindest ein Teil der

Wärmeenergie des Heizfluids auf das Trocknungsmedium übertragen .

Mit einem solchen Verfahren können die Vorteile herbeigeführt werden, die bereits oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurden. Insbesondere kann zur Durchführung eines solchen Verfahrens eine wie oben beschriebene Vorrichtung eingesetzt werden.

Nach dem Austritt aus der Trocknungszone können die

Trocknungsgüter, insbesondere die Lebensmittel wie etwa

Teigwaren, stabilisiert werden, beispielsweise in einer an sich bekannten Stabilisationszone . Anschliessend können die

Trocknungsgüter, insbesondere Lebensmittel wie etwa Teigwaren, nochmals aufgefeuchtet werden, beispielsweise in einer an sich bekannten Auffeuchtzone . Daraufhin können die Trocknungsgüter, insbesondere Lebensmittel wie etwa Teigwaren, gekühlt werden, beispielsweise in einer an sich bekannten Kühlzone.

Die Übertragung der Wärmeenergie vom Heizfluid auf das

Trocknungsmedium kann mit Hilfe mindestens eines inneren

Wärmetauschers erreicht werden, der in der Trocknungszone angeordnet ist. Die Wärmeübertragung vom Trocknungsmedium, welches aus der Trocknungszone austritt, auf das Heizfluid kann mit Hilfe mindestens eines äusseren Wärmetauschers erfolgen.

Bevorzugt wird das Trocknungsmedium am bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der Trocknungszone entnommen und dem äusseren Wärmetauscher zugeführt. Da das Trocknungsmedium am Ende der Trocknungszone eine hohe Temperatur und eine hohe absolute Feuchte (insbesondere eine hohe absolute Luftfeuchte) hat, kann auch der grösste Wärmeübertrag erreicht werden, wenn das Trocknungsmedium von dort entnommen wird.

In einigen Ausführungsformen tritt das Trocknungsmedium am bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseifigen Ende der Trocknungszone in die Trocknungszone ein.

Vorteilhafterweise wird das Heizfluid am bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der Trocknungszone in die Trocknungszone eingeleitet. Hierdurch wird erreicht, dass das Heizfluid am Ende der Trocknungszone eine möglichst hohe Temperatur hat.

Zwischen dem äusseren Wärmetauscher und der Eintrittsöffnung für das Heizfluid kann das Heizfluid noch weiter aufgeheizt werden, beispielsweise durch Hinzufügung von erhitztem Wasser.

In einigen Ausführungsformen kann das Heizfluid am bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseifigen Ende der Trocknungszone aus dieser Trocknungszone ausgeleitet werden.

Das Heizfluid wird bevorzugt im Wesentlichen entgegengesetzt zur Produktförderrichtung durch die Trocknungszone geführt. Wie oben bereits erläutert wurde, kann hierdurch erreicht werden, dass die Temperatur des Trocknungsmediums entlang der

Produktförderrichtung ansteigt.

Ebenso ist es bevorzugt (wie bereits vorstehend beschrieben) , wenn die absolute Feuchte (insbesondere die absolute

Luftfeuchte) des Trocknungsmediums entlang der

Produktförderrichtung ansteigt. Die relative Feuchte

(insbesondere die relative Luftfeuchte) sinkt jedoch in vielen Ausführungsbeispielen entlang der Produktförderrichtung.

In Erweiterung der obigen Beschreibung ist es auch denkbar, dass die Vorrichtung zum Trocknen von Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln wie beispielsweise Teigwaren, mehrere

Trocknungszonen aufweist. Eine solche Vorrichtung kann

enthalten :

- mindestens eine Trocknungszone, insbesondere mehrere Trocknungszonen, durch welche die Trocknungsgüter entlang einer Produktförderrichtung förderbar sind und durch welche ein Trocknungsmedium im Wesentlichen entlang der Produktförderrichtung führbar ist;

- mindestens einen äusseren Wärmetauscher, mittels dessen zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der bezüglich der Produktförderrichtung letzten

Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums auf ein Heizfluid übertragbar ist;

- mindestens einen in der letzten Trocknungszone angeordneten inneren Wärmetauscher, mittels dessen zumindest ein Teil der Wärmeenergie des Heizfluids auf das Trocknungsmedium übertragbar ist.

Unter der bezüglich der Produktförderrichtung letzten

Trocknungszone wird diejenige Trocknungszone verstanden, durch welche das Trocknungsgut zuletzt hindurchgefördert wird. Für den Fachmann ist es aus dem Aufbau der Vorrichtung ohne Weiteres erkennbar, welches die Produktförderrichtung ist und welches die letzte Trocknungszone ist. Eine Trocknungszone wird dabei gemäss der obigen Definition verstanden. Bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitig von der Trocknungszone, in die die zurückgewonnene Energie eingebracht wird, enthält die Vorrichtung mit mehr als zwei Trocknungszonen also keine weitere Trocknungszone im obigen Sinne.

Enthält die Vorrichtung beispielsweise eine Trocknungszone, in der 3 Gew.-% des Wassers entzogen werden (bezogen auf das Gesamtgewicht des Trocknungsguts zu Beginn des

Trocknungsvorgangs) , und eine sich anschliessende

Stabilisationszone, in der nur 0,5 bis 1 Gew.-% des Wassers entzogen werden (bezogen auf das Gesamtgewicht des

Trocknungsguts zu Beginn des Trocknungsvorgangs) , so bildet die genannte Trocknungszone im obigen Sinne die letzte

Trocknungszone .

In den Beispielen, in denen mehrere Trocknungszonen vorhanden sind, enthält die letzte Trocknungszone einen inneren

Wärmetauscher, mit dessen Hilfe zurückgewonnene Wärmeenergie wieder in diese letzte Trocknungszone eingeleitet werden kann.

Sind mehrere Trocknungszonen vorhanden, so kann die letzte

Trocknungszone einen oder mehrere innere Wärmetauscher

enthalten, die insbesondere in Reihe geschaltet sein können, so dass das Heizfluid diese Wärmetauscher der Reihe nach

durchströmen kann.

Im Falle mehrerer Trocknungszonen kann die letzte Trocknungszone mindestens eine wie oben beschriebene Austrittsöffnung für das Trocknungsmedium enthalten, welche am bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der letzten

Trocknungszone angeordnet ist. Der äussere Wärmetauscher kann derart ausgebildet und angeordnet sein, dass zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus dieser Austrittsöffnung austretenden Trocknungsmediums auf das Heizfluid übertragbar ist. Sind mehrere Trocknungszonen vorhanden, so kann die letzte

Trocknungszone mindestens eine Eintrittsöffnung für das

Trocknungsmedium enthalten, welche am bezüglich der

Produktförderrichtung förderaufseitigen Ende der letzten

Trocknungszone angeordnet ist. Falls mehrere Trocknungszonen vorhanden sind, kann die letzte Trocknungszone mindestens eine Eintrittsöffnung für das Heizfluid aufweisen, welche am bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der letzten

Trocknungszone angeordnet ist, und der äussere Wärmetauscher kann derart ausgebildet und angeordnet sein, dass das mittels des äusseren Wärmetauschers erhitzte Heizfluid in diese

Eintrittsöffnung eingeleitet wird.

Falls mehrere Trocknungszonen enthalten sind, kann die letzte Trocknungszone mindestens eine Austrittsöffnung für das

Heizfluid enthalten, welche am bezüglich der

Produktförderrichtung förderaufseitigen Ende der Trocknungszone angeordnet ist.

Analog ist es in Erweiterung der obigen Beschreibung auch denkbar, dass die Anlage zum Herstellen von Gütern, insbesondere die Teigwarenlinie zum Herstellen von Teigwaren, eine wie oben beschriebene Vorrichtung mit mindestens zwei Trocknungszonen enthält, die über mehrere Trocknungszonen verfügt. Bezüglich der Produktförderrichtung soll die Anlage förderabseitig von der letzten Trocknungszone der Vorrichtung keine weiteren

Trocknungszonen enthalten. Falls es sich bei der Anlage um eine Teigwarenlinie handelt, ist es denkbar, dass förderabseitig von der letzten Trocknungszone der Vorrichtung eine Stabilisa- tionszone, eine Auffeuchtzone oder eine Kühlzone angeordnet ist.

Analog ist es in Erweiterung der obigen Beschreibung auch denkbar, dass bei dem Verfahren zum Trocknen von

Trocknungsgütern, insbesondere Lebensmitteln wie beispielsweise Teigwaren, insbesondere mit einer wie oben beschriebenen

Vorrichtung oder einer wie oben beschriebenen Anlage mit

mindestens zwei Trocknungszonen, die Trocknungsgüter entlang einer Produktförderrichtung nacheinander durch mindestens eine, insbesondere also auch durch mehrere Trocknungszonen, gefördert werden, Trocknungsmedium im Wesentlichen entlang der

Produktförderrichtung durch die mindestens eine

Trocknungszone, insbesondere also auch durch mehrere

Trocknungszonen, geführt wird, zumindest ein Teil der Wärmeenergie des aus der bezüglich der Produktförderrichtung letzten

Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums auf ein

Heizfluid übertragen wird und in der letzten Trocknungszone zumindest ein Teil der

Wärmeenergie des Heizfluids auf das Trocknungsmedium übertragen

Bei den Verfahren, bei denen mehrere Trocknungszonen verwendet werden, wird Wärmeenergie von der letzten Trocknungszone

zurückgewonnen und wieder in diese letzte Trocknungszone

eingeleitet. Ebenso ist es vorstellbar, dass zusätzlich ein Teil der Wärmeenergie des aus der letzten Trocknungszone austretenden Trocknungsmediums auf mindestens eine bezüglich der

Produktförderrichtung weiter förderaufseitig angeordnete

Trocknungszone oder andere Behandlungszone übertragen wird. Bei der anderen Behandlungszone kann es sich beispielsweise um einen Behängevorrichtung für Teigwaren handeln.

Bei den Verfahren, bei denen mehrere Trocknungszonen verwendet werden, können die Trocknungsgüter nach dem Austritt aus der letzten Trocknungszone stabilisiert und/oder aufgefeuchtet und/oder gekühlt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann bei den Verfahren, bei denen mehrere Trocknungszonen verwendet werden, in der bezüglich der Produktförderrichtung letzten Trocknungszone die Wärmeenergie von einem Heizfluid mittels mindestens eines inneren Wärmetauschers auf das Trocknungsmedium übertragen werden, der in der letzten Trocknungszone angeordnet ist.

Werden mehrere Trocknungszonen verwendet, so kann die

Übertragung der Wärmeenergie vom Heizfluid auf das

Trocknungsmedium mit Hilfe mindestens eines inneren

Wärmetauschers erreicht werden, der in der bezüglich der

Produktförderrichtung letzten Trocknungszone angeordnet ist. Die Wärmeübertragung vom Trocknungsmedium, welches aus der bezüglich der Produktförderrichtung letzten Trocknungszone austritt, auf das Heizfluid kann mit Hilfe mindestens eines äusseren

Wärmetauschers erfolgen.

Bevorzugt wird das Trocknungsmedium am bezüglich der

Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der letzten

Trocknungszone entnommen und dem äusseren Wärmetauscher

zugeführt. Das Trocknungsmedium kann am bezüglich der

Produktförderrichtung förderaufseitigen Ende der letzten

Trocknungszone in diese letzte Trocknungszone eintreten.

Das Heizfluid kann am bezüglich der Produktförderrichtung förderabseitigen Ende der letzten Trocknungszone in diese letzte Trocknungszone eingeleitet werden und/oder es kann am bezüglich der Produktförderrichtung förderaufseitigen Ende der letzten Trocknungszone aus dieser letzten Trocknungszone ausgeleitet werden .

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von mehreren

Ausführungsbeispielen detailliert erläutert. Dabei zeigen

Figur 1: eine schematische Seitenansicht einer ersten

erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer einzigen Trocknungszone ;

Figur 2: eine schematische Seitenansicht einer zweiten

erfindungsgemässen Vorrichtung mit zwei Trocknungszonen, bei der in jeder der beiden

Trocknungszonen jeweils eine Energierückgewinnung stattfinden kann;

Figur 3: eine schematische Seitenansicht einer dritten

erfindungsgemässen Vorrichtung mit drei

Trocknungszonen;

Figur 4: ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen

Teigwarenlinie .

Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine

erfindungsgemässe Vorrichtung in Form eines Teigwarentrockners mit einer einzigen Trocknungszone 11. Durch diese Trocknungszone 11 hindurch können Teigwaren (beispielsweise an Stäben

aufgehängte Spaghetti) entlang einer Produktförderrichtung F gefördert werden. Die Teigwaren werden durch eine

Eintrittsöffnung 17 in die Trocknungszone 11 eingeführt. Durch diese Eintrittsöffnung 17 wird ebenfalls Luft 12 eingeleitet, die als Trocknungsmedium dient.

Mit Hilfe von hier nicht dargestellten Ventilatoren kann eine weitere Luftströmung erzeugt werden, welche die Trocknungszone 11 beispielsweise von oben nach unten oder von unten nach oben durchströmt. Derartige Ventilatoren und deren mögliche

Ausbildungen und Anordnungen sind beispielsweise in den beiden internationalen Patentanmeldungen PCT/EP2013/053052

(WO 2013/124220) und PCT/EP2013/052095 (WO 2013/124140)

beschrieben. Mit Hilfe dieser Ventilatoren kann die Luft 12 und das darin enthaltene Wasser durch hier nicht dargestellte

Austrittsöffnungen aus der Trocknungszone 11 entfernt werden.

Insgesamt ergibt sich in der Trocknungszone 11 eine gemittelte Gesamtstromdichte der Luft 12, die mit der Produktförderrichtung F einen Winkel von weniger als 90° einnimmt, so dass die Luft 12 im Sinne der Erfindung parallel zur Produktförderrichtung F durch die Trocknungszone 11 geführt wird.

Im oberen Bereich der Trocknungszone 11 ist ein innerer

Wärmetauscher 14 angeordnet, mittels dessen zumindest ein Teil der Wärmeenergie eines Heizfluids 16 auf die Luft 12 übertragbar ist. Das Heizfluid 16, welches bevorzugt durch Wasser gebildet wird, durchströmt den inneren Wärmetauscher 14 im Wesentlichen entgegen der Produktförderrichtung F, bevorzugt durch

mäanderförmig ausgebildete Kanäle. Auf diese Weise sinkt die Temperatur des Wassers 16 innerhalb der Trocknungszone 11 entgegen der Produktförderrichtung F, nimmt also entlang der Produktförderrichtung F zu. Hierdurch wird auch die Luft 12 kontinuierlich in Produktförderrichtung F erwärmt, was zu einer stetigen und daher schonenden Erwärmung der Teigwaren führt. Unter einer stetigen Erwärmung wird dabei verstanden, dass sich die Temperatur entlang der Produktförderung nur langsam und zumindest ohne grosse Sprünge erhöht.

An einem bezüglich der Produktförderrichtung F förderabseitigen Ende 18 der Trocknungszone 11 tritt die Luft 12 durch eine

Austrittsöffnung 19 aus und wird durch eine Leitung 20 einem äusseren Wärmetauscher 13 zugeführt. Dort wird zumindest ein Teil der Wärmeenergie der Luft 12 auf das Wasser 16 übertragen. Bevorzugt kondensiert im äusseren Wärmetauscher 13 zumindest ein Teil des in der Luft 12 enthaltenen Wassers, so dass auch die dabei entstehende Kondensationswärme auf das Wasser 16

übertragen werden kann. Das Wasser 16 strömt dann durch eine Leitung 21 und eine am förderabseitigen Ende 18 angeordnete Eintrittsöffnung 22 in den inneren Wärmetauscher 14. Bei Bedarf kann durch eine förderabseitig vom äusseren Wärmetauscher 13 und förderaufseitig von der Eintrittsöffnung 22 angeordnete

Zuleitung 23 weiteres, insbesondere erhitztes Wasser zugeleitet werden. Ebenfalls bei Bedarf kann durch eine förderabseitig vom äusseren Wärmetauscher 13 und förderaufseitig von der Eintrittsöffnung 22 angeordnete Ableitung 24 Wasser 16 entfernt werden. Am förderaufseifigen Ende 25 der Trocknungszone 11 wird das Wasser durch eine Austrittsöffnung 26 herausgeleitet und durch eine Leitung 27 wieder dem äusseren Wärmetauscher 13 zugeführt .

In einer beispielhaften Ausführungsform steigt die Temperatur der Luft 12 während des Durchströmens der Trocknungszone 11 entlang der Produktförderrichtung F von etwa 50 °C auf etwa 95 °C an, und die relative Luftfeuchte sinkt von etwa 75 % auf etwa 60 %. Hierdurch werden die Teigwaren stetig erhitzt, und ihr Feuchtegehalt sinkt von etwa 26 Gew.-% auf etwa 12 Gew.-%. Im äusseren Wärmetauscher 13 sinkt die Temperatur der Luft 12 aufgrund der Wärmeübertragung auf das Wasser 16 von etwa 95 °C auf etwa 65 °C ab. Gleichzeitig wird das Wasser 16 im äusseren Wärmetauscher 13 von etwa 55 °C auf 75 °C erhitzt. Durch die Zuleitung 23 wird Wasser einer Temperatur von etwa 115 °C hinzugeführt, wodurch das Wasser beim Eintritt durch die

Eintrittsöffnung 22 eine Temperatur von etwa 100 °C erhält.

Während des Durchlaufens des inneren Wärmetauschers 14 sinkt die Temperatur des Wassers 16 dann wieder von etwa 100 °C auf etwa 55 °C ab.

Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer zweiten erfindungsgemässen Vorrichtung 10' mit zwei nacheinander

angeordneten Trocknungszonen 11, 11'. Die Trocknungsgüter, insbesondere die Teigwaren, werden entlang einer

Produktförderrichtung F zunächst durch die erste Trocknungszone 11 und anschliessend durch die zweite Trocknungszone 11' gefördert. Jede der beiden Trocknungszonen 11, 11' verfügt über jeweilige innere Wärmetauscher 14 bzw. 14', äussere

Wärmetauscher 13 bzw. 13' etc. Insbesondere kann also mit dieser Vorrichtung 10' Wärmeenergie von der aus der zweiten, also letzten Trocknungszone 11' austretenden Luft 12' über den äusseren Wärmetauscher 13' an das Wasser 16' übertragen werden und von dort mit Hilfe des inneren Wärmetauschers 14' wiederum auf die Luft 12' in der zweiten Trocknungszone 11' . Somit erfolgt eine Energierückgewinnung von der zweiten Trocknungszone 11' in dieselbe, zweite Trocknungszone 11'.

Das Ausführungsbeispiel gemäss der schematischen Seitenansicht von Figur 3 enthält zeigt eine Vorrichtung 10'' mit drei

Trocknungszonen 11, 11', 11''. Die beiden ersten Trocknungszonen 11, 11' sind baulich identisch mit den beiden Behandlungszonen gemäss dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 der WO 2010/108806; für Details zu diesen beiden Zonen wird auf die Beschreibung und Figur 1 der WO 2010/108806 verwiesen. Die dritte und letzte Trocknungszone 11'' ist identisch zu der in Figur 1 der

vorliegenden Anmeldung dargestellten Trocknungszone 11 und enthält unter anderem einen inneren Wärmetauscher 14'' und einen äusseren Wärmetauscher 13' ' , die identisch zum inneren

Wärmetauscher 14 bzw. zum äusseren Wärmetauscher 13 gemäss Figur 1 sind. In Figur 4 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen

Teigwarenlinie 30 zum Herstellen von Spaghetti dargestellt. Die Spaghetti werden mit Hilfe eines Pressenkopfes 31 geformt und mit Hilfe einer Behängevorrichtung 32 auf Stäbe gehängt, die beide an sich bekannt sind. Auf diesen Stäben werden die

Spaghetti durch die Trocknungsvorrichtung 10 geführt, welche beispielsweise wie in Figur 1 dargestellt ausgeführt sein kann. In der in Figur 4 nicht im Detail dargestellten Trocknungszone der Trocknungsvorrichtung 10 werden mehr als 3 Gew.-% des in den Spaghetti enthaltenen Wassers entfernt (bezogen auf das

Gesamtgewicht der Spaghetti zu Beginn des Trocknungsvorgangs, also nach Verlassen des Pressenkopfs 31), was mehr als 10 Gew.-% des während des gesamten Trocknungsvorgangs entzogenen Wassers ausmacht. Anschliessend werden die Spaghetti durch eine Stabilisationszone 33, eine Auffeuchtzone 34 und eine Kühlzone 35 gefördert, die allesamt an sich bekannt sind. In der

Stabilisationszone 33 erfolgt zwar auch ein Wasserentzug. Dieser beträgt aber nur etwa 0,5 bis 1 Gew.-% des Wassers (bezogen auf das Gesamtgewicht der Spaghetti zu Beginn des

Trocknungsvorgangs) und weniger als 10 Gew.-% des während des gesamten Trocknungsvorgangs entzogenen Wassers, so dass die Stabilisationszone 33 keine Trocknungszone im Sinne der

Erfindung darstellt. Die Trocknungszone der

Trocknungsvorrichtung 10 ist somit im Sinne der Erfindung die bezüglich der Produktförderrichtung F letzte Trocknungszone der Teigwarenlinie 30.