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Title:
VACUUM COOLING SYSTEM, FOOD PROCESSING SYSTEM COMPRISING SUCH A VACUUM COOLING SYSTEM, AND METHOD FOR OPERATING SUCH A VACUUM COOLING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/040845
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vacuum cooling system (20), in particular for cooling baked goods coming out of an oven. The vacuum cooling system (20) comprises a vacuum cooling device (13) which comprises at least one vacuum chamber (14a-e) for receiving the baked goods, said chamber being loadable and unloadable from the outside via panels or doors which close in a vacuum-tight manner. The at least one vacuum chamber (14a-e) is connected to a pump arrangement (23, 24), which comprises at least one vacuum pump (23a,b; 24a,b), via a vacuum line (21, 21a,b) which can be separated by a first valve (V1-V5). An efficient and flexible operation is achieved in that a vacuum container (22; 22a,b) is integrated into the vacuum line (21, 21a,b) between the first valve (V1-V5) and the pump arrangement (23, 24) for buffering purposes.

Inventors:
DUSS PATRICK ROBERT (CH)
Application Number:
PCT/EP2013/067616
Publication Date:
March 20, 2014
Filing Date:
August 26, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ASTON FOODS AG (CH)
International Classes:
A23L3/36; F25B23/00; F25D31/00
Foreign References:
US5088293A1992-02-18
US20110300278A12011-12-08
US2638685A1953-05-19
DE2301807A11973-07-26
DE19702674A11998-07-30
GB1605159A1982-07-14
GB2290449A1996-01-03
US5088293A1992-02-18
DE102010030195A12010-12-30
EP2177851A12010-04-21
EP2295907A12011-03-16
US4331690A1982-05-25
US20110300278A12011-12-08
Other References:
See also references of EP 2895016A1
Attorney, Agent or Firm:
RENTSCH PARTNER AG (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vakuumkühlanlage (20), insbesondere zur Abkühlung von aus einem Ofen (11) kommenden Backwaren (B), welche Vakuumkühlanlage (20) eine Vakuumkühlvorrichtung (13) mit wenigstens einer über vakuumdicht schliessende Türen bzw. Klappen (15, 17) von aussen be- und entladbaren Vakuumkammer (14a-e) zur Aufnahme der Backwaren ( B) umfasst, wobei die wenigstens eine Vakuumkammer (14a-e) über eine durch ein erstes Ventil (V1-V5) abtrennbare Vakuumleitung (21, 21a, b) mit einer wenigstens eine Vakuumpumpe (23a, b; 24a, b) umfassenden Pumpenanordnung (23, 24) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vakuumleitung (21, 21a,b) zwischen dem ersten Ventil (V1-V5) und der Pumpanordnung (23, 24) zur Pufferung ein Vakuumbehälter (22; 22a, b) eingefügt ist.

2. Vakuumkühlanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühlvorrichtung (13) mehrere gleichartige und parallel angeordnete Vakuumkammern (14a-e) umfasst, die jeweils unabhängig voneinander über vakuumdicht schliessende Türen bzw. Klappen (15, 17) von aussen be- und entladbar sind, dass die mehreren Vakuumkammern (14a-e) über eine gemeinsame Vakuumleitung (21, 21a, b) und einen gemeinsamen Vakuumbehälter (22; 22a, b) mit einer gemeinsamen, wenigstens eine Vakuumpumpe (23a, b; 24a, b) umfassenden Pumpenanordnung (23, 24) in Verbindung stehen, und dass jede der Vakuumkammern ( 14a-e) durch ein eigenes Ventil (V1 -V5) von der Vakuumleitung (21 , 21a,b) abtrennbar ist.

3. Vakuumkühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammern ( 14a-e) in mehrere Gruppen ( 14a, c; 14b, d) unterteilt sind, dass jede der Gruppen (14a, c; 14b, d) über eine eigene gemeinsame Vakuumleitung (21a, b) und einen eigenen gemeinsamen Vakuumbehälter (22a, b) mit einer eigenen gemeinsamen, wenigstens eine Vakuumpumpe (23a, b; 24a, b) umfassenden Pumpenanordnung (23, 24) in Verbindung steht.

4. Vakuumkühlanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumbehälter (22a, b) der Gruppen pumpenseitig miteinander in Verbindung stehen, und dass zwischen den Vakuumbehältern (22a, b) und den Pumpenanordnungen (23, 24) der Gruppen zweite Ventile (V16-V18) angeordnet sind, derart, dass jeweils ein Vakuumbehälter (22a, b) von mehreren Pumpenanordnungen (23, 24) evakuierbar ist.

5. Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Pumpenanordnung (23, 24) wenigstens zwei hintereinander geschaltete Pumpen (23a, b, 24a, b) umfasst.

6. Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Vakuumkammer (14a-e) und der Vakuumleitung (21, 21a,b) ein Drosselventil (V6-V10) angeordnet ist.

7. Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Vakuumbehälter (22, 22a, b) zur Messung des Behälterdrucks ein Druckaufnehmer (25) angeordnet ist, welcher an eine Steuerung (26) angeschlossen ist, und dass die Steuerung (26) den Betrieb der Pumpenanordnung(en) (23, 24) steuert.

8. Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumbehälter (22, 22a, b) mit einer Ablassvorrichtung (27) zum Ablassen von im Behälter angesammeltem Kondenswasser ausgestattet ist.

9. Vakuumkühlanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassvorrichtung (27) an eine Steuerung (26) angeschlossen ist und automatisch arbeitet.

10. Vakuumkühlanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassvorrichtung (27) einen Auffangbehälter (28) umfasst, der über ein drittes Ventil (V14) an einer tief liegenden Stelle des Vakuumbehälters (22, 22a, b) an diesen angeschlossen ist, dass der Auffangbehälter (28) über ein viertes Ventil (V13) belüftet werden kann, und dass der Auffangbehälter (28) über ein fünftes Ventil (V15) entleert werden kann.

11. Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumbehälter (22, 22a, b) ein Volumen aufweist, welches grösser ist als, insbesondere in etwa doppelt so gross ist wie, das Volumen der Vakuumkammer ( 14a-e).

12. Verarbeitungsanlage (10) für Lebensmittel, insbesondere Backwaren, umfassend einen Ofen (11), eine am Ausgang des Ofens (11) angeordnete Vakuumkühlanlage (20) mit einer Vakuumkühlvorrichtung (13), eine zwischen Ofen (11) und Vakuumkühlvorrichtung (13) angeordnete erste Transportvorrichtung (13) zum Transport der Lebensmittel bzw. Backwaren vom Ofen (11) zur Vakuumkühlvorrichtung (13), sowie eine hinter der Vakuumkühlvorrichtung (13) angeordnete zweite Transportvorrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühlanlage (20) nach einem der Ansprüche 1-11 ausgebildet ist.

13. Verfahren zum Betrieb einer Vakuumkühlanlage (20) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schrittfolge mit den Schritten: Abpumpen des Vakuumbehälters (22, 22a, b) bei geschlossenem ersten Ventil (V1 -V5); Beladen der geöffneten Vakuumkammer (14a-e) mit abzukühlendem Gut (B); Druckdichtes Verschliessen der befüllten Vakuumkammer (14a-e); Öffnen des ersten Ventils (V1-V5); Abpumpen des Vakuumbehälters (22; 22a, b) und der damit verbundenen Vakuumkammer ( 14a-e) nach dem Druckausgleich zwischen Vakuumkammer ( 14a-e) und Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils (V1-V5); Belüften der Vakuumkammer (14a-e); Öffnen der belüfteten Vakuumkammer ( 14a-e); Entladen der geöffneten Vakuumkammer ( 14a-e).

14. Verfahren zum Betrieb einer Vakuumkühlanlage (20) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Schrittfolge (I) mit den Schritten: Abpumpen des Vakuumbehälters (22, 22a, b) bei geschlossenen ersten Ventilen (V1-V5); Beladen einer ersten geöffneten Vakuumkammer (14a-e) mit abzukühlendem Gut (B); Druckdichtes Verschliessen der befüllten ersten Vakuumkammer (14a-e); Öffnen des ersten Ventils (V1-V5) der ersten Vakuumkammer (14a-e); Abpumpen des Vakuumbehälters (22; 22a, b) und der damit verbundenen ersten Vakuumkammer (14a-e) nach dem Druckausgleich zwischen der ersten Vakuumkammer (14a-e) und dem Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils (V1-V5) der ersten Vakuumkammer (14a-e); Belüften der ersten Vakuumkammer (14a-e); Öffnen der belüfteten ersten Vakuumkammer (14a-e); Entladen der geöffneten ersten Vakuumkammer (14a-e); und einer zweiten Schrittfolge (II) mit den Schritten: Beladen einer zweiten geöffneten Vakuumkammer ( 14a-e) mit abzukühlendem Gut (B); Druckdichtes Verschliessen der befüllten zweiten Vakuumkammer (14a-e); Öffnen des ersten Ventils (V1-V5) der zweiten Vakuumkammer (14a-e); Abpumpen des Vakuumbehälters (22; 22a, b) und der damit verbundenen zweiten Vakuumkammer (14a-e) nach dem Druckausgleich zwischen der zweiten Vakuumkammer (14a-e) und dem Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils (V1-V5) der zweiten Vakuumkammer (14a-e); Belüften der zweiten Vakuumkammer (14a-e); Öffnen der belüfteten zweiten Vakuumkammer (14a-e); Entladen der geöffneten zweiten Vakuumkammer (14a-e); Wiederholen weiterer Schrittfolgen mit der ersten und /oder weiteren Vakuumkammern ( 14a-e).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittfolgen (I, II) zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgen, wobei die Vakuumkammer der nachfolgenden Schrittfolge beladen wird, sobald die Vakuumkammer der vorhergehenden Schrittfolge entladen worden ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammern ( 14a-e) in mehrere Gruppen ( 14a, c; 14b, d) unterteilt sind, dass jede der Gruppen (14a, c; 14b, d) über eine eigene gemeinsame Vakuumleitung (21a, b) und einen eigenen gemeinsamen Vakuumbehälter (22a, b) mit einer eigenen gemeinsamen, wenigstens eine Vakuumpumpe (23a, b; 24a, b) umfassenden Pumpenanordnung (23, 24) in Verbindung steht, dass die Vakuumbehälter (22a, b) der Gruppen pumpenseitig miteinander in Verbindung stehen, und dass zum Abpumpen einer Vakuumkammer ( 14a-e) wahlweise eine oder beide Pumpenanordnungen (23, 24) eingesetzt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem oder den Vakuumbehälter(n) (22, 22a, b) regelmässig sich bildendes Kondenswasser abgelassen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassen des Kondenswassers automatisch erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Schrittfolge die Zeitdauer zwischen dem Beginn des Beiadens und dem Ende des Entladens der Vakuumkammer ( 14a-e) weniger als 180s beträgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumbehälter (22, 22a, b) auf einen Enddruck von wenigen mbar, insbesondere etwa 5 mbar, abgepumpt werden.

Description:
Vakuumkühlanlage, Verarbeitungsanlage für Lebensmittel mit einer solchen Vakuumkühlanlage und Verfahren zum Betrieb einer solchen Vakuumkühlanlage

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Zubereitung bzw. Verarbeitung von Lebensmitteln. Sie betrifft eine Vakuumkühlanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiterhin eine Verarbeitungsanlage für Lebensmittel mit einer solchen Vakuumkühlanlage. Sie betrifft schliesslich ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vakuumkühlanlage.

STAND DER TECHNIK

Die schnelle Abkühlung von ganz oder teilweise gebackenen Backwaren durch Entzug von Feuchtigkeit in einer nachgeschalteten Vakuumkühlanlage wird seit längerem mit Erfolg in der Praxis eingesetzt, um die Backwaren auch ohne spezielle Kühltransportketten länger frisch zu halten, den Backwaren absatzfördernde Eigenschaften wie verbesserte Knusprigkeit und dgl. zu verleihen, und die Abkühlzeit zu verkürzen und die Weiterverarbeitung zu beschleunigen.

Die grundlegenden Verfahren dafür sind seit langem bekannt (siehe z.B. die Druckschriften DE 2301 807 A1 oder DE 19702674 A1 oderGB 1 605159 Aoder GB 2290449 Aoder US 5,088,293 A oder DE 102010030195 A1 oder EP 2 177851 A1 oder EP 2 295907 A1). Dabei kann man zwischen zwei Arten von Betriebsverfahren unterscheiden: Im Batch- betrieb werden die aus dem Ofen kommenden , abzukühlenden Backwaren Batch -weise nacheinander in einer einzelnen Vakuumkammer abgekühlt. Im sogenannten kontinuierlichen Verfahren werden mehrere Vakuumkammern eingesetzt, die entweder parallel angeordnet sind und alternierend betrieben werden (siehe z. B. die bereits erwähnte DE 2 301 807 A 1 oder die US 4,33 1 ,690 A) oder hintereinander angeord net sind und das durchlaufende Backgut stufenweise abpumpen bzw. abkühlen (siehe z. B. die bereits erwähnte DE 1 97 02 674 A1 ).

Der Batchbetrieb hat den Vorteil eines vergleichsweise einfachen Aufbaus der Anlage. Nachteilig ist jedoch die beg renzte Verarbeitungskapazität, die gerade im Zusammen hang mit Durchlauf- oder Etagenöfen meist nicht ausreicht, um den notwendigen Durchsatz bereitzustellen .

Der kontinuierliche Betrieb erfordert einen höheren Anlagenaufwand , hat dafür jedoch eine wesentlich höhere Verarbeitungskapazität. H ierbei ist der parallele Betrieb von mehreren gleichartigen Vakuumkammern vakuumtechnisch einfacher zu handhaben als das Durchschleusen des Backg utes durch hintereinander angeordnete Vakuumkammern mit stufenweise abgesenktem Druck.

Die in der US 4,33 1 ,690 A offenbarte Lösung, bei der gemäss den dortigen Fig . 8- 1 1 eine gemeinsame Pumpanordnung aus Dampfstrahlpumpe und rotierender mechanischer Pumpe über entsprechende Absperrventile und Saugrohre wahlweise direkt an eine der beiden übereinander angeord neten Vakuumkammern angeschlossen werden kann, hat den Nachteil , dass die Pumpenanordnung bei jeder Evakuierung einer der Vakuumkammern den vollen Druckbereich von Normaldruck bis zum niedrigen Enddruck durchlaufen muss, was sich ungünstig auf den Pumpenbetrieb auswirkt. Dasselbe gilt auch für das in der Druckschrift US 20 1 1 /0300278 A 1 beschriebene zweistufige Verfahren , bei dem zunächst zum Abpumpen eine einstufige Pumpe an die entsprechende Vakuumkammer angeschlossen wird, während später eine zweistufige Pumpenanordnung den erniedrigten Druck in der Vakuumkammer aufrecht erhält. Gleichzeitig muss bei dieser Lösung in den einzelnen Vakuumkammern ein Kühlsystem vorgesehen werden , an dem der in der Kammer auftretende Wasserdampf kondensieren kann.

DARSTELLU NG DER ERFIN DU NG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumkühlanlage zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vakuumkühlanlagen vermeidet und sich durch eine verbesserte und flexiblere Nutzung der vakuumtechnischen Einrichtungen auszeichnet.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein optimiertes Verfahren zum Betrieb einer solchen Vakuumkühlanlage anzugeben .

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit einer solchen Vakuumkühlanlage ausgestattete Verarbeitungsanlage für Lebensmittel bereitzustellen .

Diese und andere Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 1 2 und 1 3 gelöst.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumkühlanlage, insbesondere zur Abkühlung von aus einem Ofen kommenden Backwaren, welche Vakuumkühlanlage eine Vakuumkühlvorrichtung mit wenigstens einer über vakuumdicht schliessende Klappen von aussen be- und entladbaren Vakuumkammer zur Aufnahme der Backwaren umfasst, wobei die wenigstens eine Vakuumkammer über eine durch ein erstes Ventil abtrennbare Vakuumlei- tung mit einer wenigstens eine Vakuumpumpe umfassenden Pumpenanordnung in Verbindung steht.

Sie ist dad urch gekennzeichnet, dass in die Vakuumleitung zwischen dem ersten Ventil und der Pumpanordnung zur Pufferung ein Vakuumbehälter eingefügt ist.

Eine Ausgestaltung der Vakuumkühlanlage nach der Erfindung ist dad urch gekennzeich net, dass die Vakuumkühlvorrichtung mehrere gleichartige und parallel angeord nete Vakuumkammern umfasst, die jeweils unabhängig voneinander über vakuumdicht schlies- sende Klappen von aussen be- und entladbar sind, dass die mehreren Vakuumkammern über eine gemeinsame Vakuumleitung und einen gemeinsamen Vakuumbehälter mit einer gemeinsamen , wenigstens eine Vakuumpumpe umfassenden Pumpenanordnung in Verbind ung stehen, und dass jede der Vakuumkammern durch ein eigenes Ventil von der Vakuumleitung abtrennbar ist.

Insbesondere sind die Vakuumkammern in mehrere Gruppen unterteilt, wobei jede der Gruppen über eine eigene gemeinsame Vakuumleitung und einen eigenen gemeinsamen Vakuumbehälter mit einer eigenen gemeinsamen , wenigstens eine Vakuumpumpe umfassenden Pumpenanordnung in Verbind ung steht.

Vorzugsweise stehen die Vakuumbehälter der Gruppen pumpenseitig miteinander in Verbind ung, wobei zwischen den Vakuumbehältern und den Pumpenanordnungen der Gruppen zweite Ventile angeordnet sind, derart, dass jeweils ein Vakuumbehälter von mehreren Pumpenanordnungen evakuierbar ist.

Eine andere Ausgestaltung der Vakuumkühlanlage nach der Erfindung ist dad urch gekennzeichnet, dass jede Pumpenanordnung wenigstens zwei hintereinander geschaltete Pumpen umfasst. Eine weitere Ausgestaltung der Vakuumkühlanlage nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Vakuumkammer und der Vakuumleitung ein Drosselventil angeordnet ist.

Eine noch andere Ausgestaltung der Vakuumkühlanlage nach der Erfindung ist dad urch gekennzeichnet, dass an dem Vakuumbehälter zur Messung des Behälterdrucks ein Druckaufnehmer angeord net ist, welcher an eine Steuerung angeschlossen ist, und dass die Steuerung den Betrieb der Pumpenanordnung (en ) steuert.

Eine wieder andere Ausgestaltung der Vakuumkühlanlage nach der Erfindung ist dad urch gekennzeichnet, dass der Vakuumbehälter mit einer Ablassvorrichtung zum Ablassen von im Behälter angesammeltem Kondenswasser ausgestattet ist.

Insbesondere ist die Ablassvorrichtung an eine Steuerung angeschlossen und arbeitet automatisch .

Vorzugsweise umfasst die Ablassvorrichtung einen Auffangbehälter, der über ein drittes Ventil an einer tief liegenden Stelle des Vakuumbehälters an diesen angeschlossen ist, wobei der Auffangbehälter über ein viertes Ventil belüftet werden kann, und der Auffangbehälter über ein fünftes Ventil entleert werden kann.

Vakuumkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 - 1 0, dad urch gekennzeichnet, dass der Vakuumbehälter ein Volumen aufweist, welches grösser ist als, insbesondere in etwa doppelt so gross ist wie, das Volumen der Vakuumkammer.

Die Verarbeitungsanlage für Lebensmittel, insbesondere Backwaren, nach der Erfindung umfasst einen Ofen, eine am Ausgang des Ofens angeord nete Vakuumkühlanlage mit einer Vakuumkühlvorrichtung , eine zwischen Ofen und Vakuumkühlvorrichtung ange- ordnete erste Transportvorrichtung zum Transport der Lebensmittel bzw. Backwaren vom Ofen zur Vakuumkühlvorrichtung , sowie eine hinter der Vakuumkühlvorrichtung angeordnete zweite Transportvorrichtung, wobei die Vakuumkühlanlage nach erfindungsge- mäss ausgebildet ist. Ein erfind ungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Vakuumkühlanlage mit wenigstens einer Vakuumkammer ist gekennzeichnet durch eine Schrittfolge mit den Schritten : Abpumpen des Vakuumbehälters bei geschlossenem ersten Ventil ; Beladen der geöffneten Vakuumkammer mit abzukühlendem Gut; Druckdichtes Verschliessen der befüllten Va kuumkammer; Öffnen des ersten Ventils; Abpumpen des Vakuumbehälters und der da- mit verbundenen Vakuumkammer nach dem Druckausgleich zwischen Vakuumkammer und Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils; Belüften der Vakuumkammer; Öffnen der belüfteten Vakuumkammer; Entladen der geöffneten Vakuumkammer.

Ein erfind ungsgemässes Verfahren zum Betrieb einer Vakuumkühlanlage mit mehreren Vakuumkammern ist gekennzeichnet durch eine erste Schrittfolge mit den Schritten: Abpumpen des Vakuumbehälters bei geschlossenen ersten Ventilen; Beladen einer ersten geöffneten Vakuumkammer mit abzukühlendem Gut; Druckdichtes Verschliessen der befüllten ersten Vakuumkammer; Öffnen des ersten Ventils der ersten Vakuumkammer; Abpumpen des Vakuumbehälters und der damit verbundenen ersten Vakuumkammer nach dem Druckausgleich zwischen der ersten Vakuumkammer und dem Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils der ersten Vakuumkammer; Belüften der ersten Vakuumkammer; Öffnen der belüfteten ersten Vakuumkammer; Entladen der geöffneten ersten Vakuumkammer; und einer zweiten Schrittfolge mit den Schritten : Beladen einer zweiten geöffneten Vakuumkammer mit abzukühlen- dem Gut; Druckd ichtes Verschliessen der befüllten zweiten Vakuumkammer; Öffnen des ersten Ventils der zweiten Vakuumkammer; Abpumpen des Vakuumbehälters und der damit verbundenen zweiten Vakuumkammer nach dem Druckausgleich zwischen der zweiten Vakuumkammer und dem Vakuumbehälter bis zu einem vorgegebenen Enddruck; Schliessen des ersten Ventils der zweiten Vakuumkammer; Belüften der zweiten Vakuumkammer; Öffnen der belüfteten zweiten Vakuumkammer; Entladen der geöffneten zweiten Vakuumkammer; Wiederholen weiterer Schrittfolgen mit der ersten und/oder weiteren Vakuumkammern .

Insbesondere folgen die Schrittfolgen zeitlich unmittelbar aufeinander, wobei die Vakuumkammer der nachfolgenden Schrittfolge beladen wird, sobald die Vakuumkammer der vorhergehenden Schrittfolge entladen worden ist.

Vorzugsweise sind die Vakuumkammern in mehrere Gruppen unterteilt, wobei jede der Gruppen über eine eigene gemeinsame Vakuumleitung und einen eigenen gemeinsamen Vakuumbehälter mit einer eigenen gemeinsamen , wenigstens eine Vakuumpumpe umfassenden Pumpenanordnung in Verbind ung steht, die Vakuumbehälter der Gruppen pumpenseitig miteinander in Verbind ung stehen, und zum Abpumpen einer Vakuumkammer wahlweise eine oder beide Pumpenanordnungen eingesetzt werden .

Eine Ausgestaltung des erfind ungsgemässen Verfahrens ist dad urch gekennzeichnet, dass aus dem oder den Vakuumbehälter( n) regelmässig sich bildendes Kondenswasser abgelassen wird. Insbesondere erfolgt das Ablassen des Kondenswassers automatisch .

Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Schrittfolge die Zeitdauer zwischen dem Beginn des Beiadens und dem Ende des Entladens der Vakuumkammer weniger als 1 80s beträgt. Eine weitere Ausgestaltung des erfind ungsgemässen Verfahrens ist dad urch gekenn zeichnet, dass die Vakuumbehälter auf einen Enddruck von wenigen mbar, insbesondere etwa 5 mbar, abgepumpt werden.

KU RZE ERLÄUTERU NG DER FIG U REN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Verarbeitungsanlage für Lebensmittel mit einer Vakuumkühlvorrichtung, die Teil einer Vakuumkühlanlage nach der

Erfindung sein kann ;

Fig. 2 das Schema einer Vakuumkühlanlage gemäss einem Ausführungsbeispiel der

Erfindung;

Fig. 3 eine Variante des Vakuumerzeugungsteils der Vakuumkühlanlage gemäss Fig.

2;

Fig. 4 den beispielhaften zeitlichen Ablauf eines Vakuum- Kühlzyklus in einer Vakuumkammer einer Vakuumkühlanlage nach der Erfindung; und

Fig. 5 die zeitliche Zuordnung zweier aufeinanderfolgender Vakuum-Kühlzyklen der in Fig. 4 dargestellten Art bei einer Mehrkammer-Vakuumkühlanlage. WEG E ZU R AUSFÜ H RU NG DER ERFI N DU NG

Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer Verarbeitungsanlage 1 0 für Lebensmittel mit einer Vakuumkühlvorrichtung 1 3 , die Teil einer Vakuumkühlanlage nach der Erfindung sein kann. Die vakuumtechnischen Einrichtungen der Vakuumkühlvorrichtung 1 3 wie Ventile, Pumpen, Ansaugleitungen und dergleichen sind in Fig . 1 nicht dargestellt. Die Vakuumkühlvorrichtung 1 3 umfasst fünf übereinander angeord nete gleichartige Vakuumkammern 1 4a-e, deren evakuierbarer Innenraum 1 6 durch eingangsseitige und ausgangsseitige druckdicht verschliessbare Klappen (oder Türen ) 1 5 beziehungsweise 1 7 zugäng lich ist.

Die Verarbeitungsanlage 1 0 ist für die Abkühlung von Backwaren B vorgesehen, die in einem Ofen 1 1 gebacken oder vorgebacken werden . Die aus dem Ofen 1 1 kommenden Backwaren B werden von einer an sich bekannten ersten vertikal verfahrbaren Transportvorrichtung 1 2 aufgenommen und an eine der nachfolgenden Vakuumkammern 1 4a-e übergeben, deren eingangsseitige Klappe 1 5 dafür geöffnet ist. Unabhängig davon kann eine andere Vakuumkammer, in welcher gerade ein Abkühlungsvorgang stattgefunden hat, nach Öffnen der ausgangsseitigen Klappe 1 7 durch eine zweite vertikal verfahrbare Transportvorrichtung 1 8 entladen werden . Auf diese Weise werden in einem Zyklus nacheinander alle Vakuumkammern 1 4a-e beladen , abgepumpt, und entladen . Die zweite Transportvorrichtung 1 8 übergibt die entladenen Backwaren B an eine weitere Transportvorrichtung 1 9 , die beispielsweise zu einem Lager oder einer Verpackungsstation führen kann. Die Vakuumkühlvorrichtung 1 3 ist relativ zu den übrigen Teilen der Verarbeitungsanlage vorzugsweise so angeordnet, dass in der Grundstellung die mittlere der Vakuumkammern , 1 4c, angefahren wird, so dass beim Anfahren der obersten und untersten Vakuumkammer 1 4a bzw. 1 4e in etwa gleich weite Wege zurückzulegen sind. Die Vakuumkühlvorrichtung 1 3 ist nun gemäss dem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus Fig. 2 Teil einer Vakuumkühlanlage 20, deren besonderes Merkmal darin besteht, dass die einzelnen Vakuumkammern 1 4a-e nicht direkt von einer Pumpenanordnung evakuiert werden, sondern über das Puffervolumen eines zwischengeschalteten Vakuumbehälters 22 , der ein Volumen aufweist, welches grösser ist als, insbesondere in etwa doppelt so gross ist wie, das Volumen der einzelnen Vakuumkammern 1 4a-e. Hat die einzelne Vakuumkammer 1 4a-e beispielsweise ein Volumen von etwa 2400 I, hat der Vakuumbehälter 22 ein Volumen von etwa 5000 I. Es ist aber auch denkbar, den Vakuumbehälter 22 noch grösser auszulegen oder mehrere Vakuumbehälter vorzusehen , die bei Bedarf miteinander verbunden werden können .

Der Vakuumbehälter 22 der Fig . 2 ist als Standbehälter ausgebildet und weist im oberen Bereich zwei Anschlussflansche 29a und 29b auf. Am einen Anschlussflansch 29a ist eine Vakuumleitung 2 1 angeschlossen , die zu den Vakuumkammern 1 4a-e führt, und mit der die Vakuumkammern 1 4a-e einzeln über entsprechende Ventile V 1 bis V5 verbunden werden können. Die in Fig. 2 nur schematisch eingezeichnete Vakuumleitung 2 1 hat beispielsweise eine Normgrösse DN 250, während die Stichleitungen von den Vakuumkammern 1 4a-e zu der Vakuumleitung 2 1 eine Normgrösse von beispielsweise DN 80 haben. In den Stichleitungen können zusätzlich Drosselventile V6 bis V 1 0 angeord net sein , um Anpassungen im Betriebsverhalten vornehmen zu können .

Am anderen Anschlussflansch 29b des Vakuumbehälters 22 ist eine Abpumpleitung 30 ( DN 250) angeschlossen , die über zwei Stichleitungen ( DN 1 50) und Ventile V 1 1 , V 1 2 zu zwei Pumpenanordnung 23 und 24 führt, die jeweils hintereinander geschaltet eine erste Pumpe 23a, 24a und eine zweite Pumpe 23 b, 24b umfassen , die alle von entsprechenden Motoren M angetrieben werden . Die zweiten Pumpen 23 b, 24b sind jeweils für den Betrieb mit Gasballast ausgelegt. Am Vakuumbehälter 22 ist ein Druckaufnehmer 25 angeordnet, der den Druck im Behälter aufnimmt und an eine zentrale Steuerung 26 übermittelt. An den einzelnen Vakuumkammern 1 4a-e können ebenfalls Druckaufnehmer angeordnet sein , die den Druck in der jeweiligen Vakuumkammer aufnehmen. In Fig . 2 ist gestrichelt für die Vakuumkammer 1 4e ein solcher Druckaufnehmer beispielhaft eingezeichnet und mit der Steuerung 26 verbunden.

Die Steuerung 26 steuert den Betrieb der Pumpenanordnungen 23 und 24 ebenso wie die Ventile V 1 bis V5 zu den einzelnen Vakuumkammern 1 4a-e. Des Weiteren ist die Steuerung 26 für ein automatisches und period isches Ablassen von Kondenswasser aus dem Vakuumbehälter 22 zuständ ig . Dazu ist unterhalb des Vakuumbehälters 22 einer Ablassvorrichtung 27 mit einem Auffangbehälter 28 angeord net, der über ein erstes Ventil V 1 4 mit dem Bodenbereich des Vakuumbehälters 22 verbindbar ist. Der Auffangbehälter 28 kann über ein zweites Ventil V 1 3 belüftet werden und über ein drittes Ventil V 1 5 entleert werden . Während des Betriebs ist der Auffangbehälter 28 über das geöffnete erste Ventil V 1 4 mit dem Innenraum des Vakuumbehälters 22 unter Druckausgleich verbunden, so dass Kondenswasser, welches sich im Vakuumbehälter 22 bildet, aufgrund der Schwerkraft in den Auffangbehälter 28 abfliesst. Zu vorgegebenen Zeitpunkten wird das erste Ventil V 1 4 geschlossen und der Auffangbehälter 28 dann durch Öffnen des zweiten Ventils V 1 3 belüftet. Anschliessend kann über das geöffnete dritte Ventil V 1 5 dass im Auffangbehälter 28 gesammelte Kondenswasser abgelassen werden .

Besonders flexibel lässt sich der Betrieb der Vakuumkühlanlage gestalten , wenn gemäss Fig. 3 die Vakuumkammern 1 4a-e in zwei (oder mehr) Gruppen unterteilt sind, wobei jeder Gruppe ein eigener Vakuumbehälter 22a und 22b und eine eigene Pumpenanordnung 23 beziehungsweise 24 zugeordnet ist. Im Beispiel der Fig. 3 bilden die Vakuumkammern 1 4a und 1 4c eine erste Gruppe, während die Vakuumkammern 1 4b und 1 4d eine zweite Gruppe bilden . Die fünfte Vakuumkammer 1 4e kann über entsprechende Ventile V 1 9, V20 wahlweise der ersten oder zweiten Gruppe zugeschlagen werden . Die Vakuumkammern der ersten Gruppe werden im Normalfall über den Vakuumbehälter 22a und die Pumpenanordnung 23 evakuiert. Entsprechend werden die Vakuumkammern der zweiten Gruppe über den Vakuumbehälter 22b und die Pumpenanordnung 24 evakuiert. Durch eine pumpenseitige Verbind ung der beiden Vakuumbehälter 22a und 22b über die Ventile V 1 6-V 1 8 ist es nun möglich , beim Evakuieren einer Vakuumkammer der ersten Gruppe zusätzlich die zweite Pumpenanordnung 24 zuzuschalten (durch Öffnen des Ventils V 1 7 ) und/oder den zweiten Vakuumbehälter 22b zuzuschalten (durch Öffnen der Ventile V 1 7 und V 1 8) , und umgekehrt bei der zweiten Gruppe. Werden beide Vakuumbehälter 22a und 22b zusammengeschaltet, entsteht bei einem Einzelvolumen von 5000 I pro Behälter ein gesamtes Puffervolumen von 1 0.000 I.

Bei einem beispielhaften Kammervolumen je Vakuumkammer von 2400 I, einem Puffervolumen des Vakuumbehälters von 5000 I und einem Saugvermögen der einzelnen Pumpenanordnung von 2000 m 3 /h kann eine günstige Zykluszeit pro Vakuumkammer (Zeit vom Beginn des Beiadens zum Ende des Entladens der Kammer) von weniger als 1 80 s erreicht werden.

Der beispielhafte Druckverlauf über der Zeitachse t während eines solchen Zyklus ist Fig. 4 wiedergegeben . Der Zeitraum T1 ist dabei gleichbedeutend mit der Zykluszeit. Dieser Zeitraum T 1 ist unterteilt in weitere Zeiträume T2-T7, wobei der Zeitraum T2 die Beladezeit (z. B. 7 s) angibt, während der Zeitraum T7 die Entladezeit (z. B. ebenfalls 7 s) bezeichnet. Der Druck am Rezipienten bzw. der abzupumpenden Vakuumkammer verläuft nach dem Beladen ( und Schliessen der eingangseitigen Klappe 1 5 ) durch Öffnen des zugeordneten Ventils aus der Reihe der Ventile V 1 -V5 entlang der Kurve K 1 von 1 000 mbar über einen Zeitraum T3 bis zu einem Punkt, wo ein Druckausgleich ( bei 328 mbar) zwischen Vakuumkammer und zugeschaltetem Vakuumbehälter erreicht ist (der Druck im Vakuumbehälter steigt dabei entlang der Kurve K2 vom Ausgangswert 5 mbar auf den Ausgleichswert 328 mbar). Es versteht sich von selbst, dass die angegeben Druckwerte nur Beispiele darstellen und stark von den Volumina , Leitungsquerschnitten und Saugvermögen der Anlage abhängen . Darüber hinaus ist es denkbar und möglicherweise für das Backgut vorteilhaft, den Druck in der jeweiligen Vakuumkammer nicht stetig abzusenken, sondern stufenweise ( bzw. periodisch ) und mit zwischengeschalteten Abpumppausen, in denen der Druck wieder leicht ansteigt, um beispielsweise die Druckd ifferenz zwischen dem Inneren des Backg utes und dem Kammerraum nicht zu gross werden zulassen und so ein unerwünschtes Aufplatzen des Backg utes zu vermeiden.

Im Zeitraum T5 erfolgt dann durch aktives Abpumpen eine weitere Druckabsenkung, bis der gewünschte Enddruck ( in diesem Beispiel 26 mbar) in der Vakuumkammer erreicht ist. Die Vakuumkammer wird dann zum Entladen belüftet, sodass sich über den Zeitraum T6 entlang der Kurve K3 wieder der ursprüngliche Normaldruck einstellt und die Entla dung nach Öffnen der ausgangsseitigen Klappe 1 7 im Zeitraum T7 erfolgen kann. Gleichzeitig senkt die Pumpenanordnung den Druck im Vakuumbehälter wieder auf den ausgangswert von 5 mbar. Die Anlage ist dann bereit für einen neuen Zyklus (Zykluszeit TV).

Wird nach dem Durchlaufen eines ersten Zyklus ( I ) in einer ersten Vakuumkammer ein zweiter Zyklus ( I I ) in einer anderen Vakuumkammer durchfahren, ergeben sich die in Fig . 5 veranschaulichten zeitlichen Abläufe, wobei in diesem Fall die Belad ung im zweiten Zyklus ( I I ) unmittelbar an das Ende der Entlad ung im ersten Zyklus ( I ) anschliesst. Auf diese Weise können nacheinander alle Vakuumkammern einen entsprechenden Zyklus durchlaufen, bis die erste Kammer wieder eingesetzt wird . Bezugszeichenliste

10 Verarbeitungsanlage (für Lebensmittel, insbesondere Backwaren)

11 Ofen

12,18 Transportvorrichtung

13 Vakuumkühlvorrichtung

14a-e Vakuumkammer

15,17 Klappe (Tür)

16 Innenraum

19 Transportvorrichtung

20 Vakuumkühlanlage

21 Vakuumleitung

21a, b Vakuumleitung

22 Vakuumbehälter

22a, b Vakuumbehälter

23,24 Pumpenanordnung

23a, b Vakuumpumpe

24a, b Vakuumpumpe

25 Druckaufnehmer

26 Steuerung

27 Ablassvorrichtung

28 Auffangbehälter

29a, b Anschlussflansch

30 Abpumpleitung

B Backware

M Motor V1-V20 Ventil

P Druck t Zeit

K1-K3 Kurve T1-T7,T1' Zeitraum