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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Kühltunnel, umfassend
eine Einführschleuse zum Einschleusen von zu kühlenden
Gegenständen, eine Ausführschleuse zum Ausschleusen
von Gegenständen, eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden
Behandlungspositionen zum Beaufschlagen der zu kühlenden
Gegenstände mit einem Kühlmedium, insbesondere
Kühlluft, und eine Fördereinrichtung zum Transport
der zu kühlenden Gegenstände von der Einführschleuse
zu der Ausführschleuse, wobei die Fördereinrichtung
durch die einzelnen Behandlungspositionen hindurchführt.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb
eines Kühltunnels.
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Kühltunnel
der eingangs genannten Art sind aus der
US 2,474,069 A und der
DE 100 17 408 A1 bekannt.
Die zu kühlenden Gegenstände, beispielsweise auf
Paletten gestapelte Milchprodukte, werden bei den bekannten Kühltunneln
mittels einer Fördereinrichtung kontinuierlich, gegebenenfalls
auch getaktet, von Behandlungsposition zu Behandlungsposition gefördert
und hierbei durch seitliches Einblasen von Kühlluft abgekühlt.
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Da
sich eine gleichzeitige Kühlluftzufuhr von gegenüberliegenden
Seiten als wenig wirkungsvoll herausgestellt hat, müssen
die zu kühlenden Gegenstände bzw. die Paletten
auf dem Förderweg entweder mittels eines Drehtisches um
180 Grad gedreht werden oder es muss eine wechselseitige Luftzufuhr vorgesehen
werden. Beides ist konstruktiv aufwändig.
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Sollen
in solchen Kühltunneln Gegenstände oder Chargen
von Gegenständen mit unterschiedlichen Sollkühlzeiten
gekühlt werden, besteht das Problem, dass bei strikter
Einhaltung der Sollkühlzeiten Gegenstände oder
Chargen mit kürzeren Sollkühlzeiten oft länger
als nötig gekühlt werden, wodurch der Durchsatz
des Kühltunnels sinkt. Wird hingegen dem Durchsatz höhere
Priorität eingeräumt, werden manche Gegenstände
bzw. Chargen zwangsläufig zu kurz gekühlt, das
heißt die eigentlich gewünschte Sollkühlzeit
unterschritten, was sich negativ auf die Produktqualität
auswirken kann.
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Kontinuierliche
Kühltunnel sind daher lediglich für Einsatzzwecke
wirtschaftlich, bei denen die Sollkühlzeiten der einzelnen
Gegenstände nicht zu stark variieren. Bei größeren
Durchsatzmengen kann eine gewisse Optimierung durch einen Parallelbetrieb
mehrerer Fördereinrichtungen in einem Kühltunnel
erzielt werden.
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Zur
Kühlung von Gegenständen mit unterschiedlichen
Sollkühlzeiten wird in der
EP 1 455 151 B1 ein diskontinuierlicher Kühltunnel
vorgeschlagen. Bei diesem zweigen die einzelnen Behandlungspositionen
von einem Hauptförderweg ab. Jeder Gegenstand wird mit
der Fördereinrichtung vor die jeweilige Behandlungsposition
transportiert und dort abgelegt. Nach einer ausreichenden Kühlung
des Gegenstands wird dieser auf die Fördereinrichtung zurückgeführt
und weiter transportiert. Auf diese Weise kann jeder Gegenstand
entsprechend seiner individuellen Kühlzeit behandelt und
anschließend mit der Fördereinrichtung aus dem
Kühlbereich ausgeschleust werden. Eine solche Konfiguration
ist jedoch aufwändig, da für jede Abzweigung vom
Hauptförderweg zu einer Behandlungsposition ein entsprechender
Transportmechanismus erforderlich ist. Zudem wird verhältnismäßig
viel Aufstellfläche benötigt, da der Hauptförderweg
zum Erreichen der einzelnen Behandlungspositionen stets freigehalten
werden muss. Zwar lassen sich mit solchen Kühltunneln Gegenstände
bzw. Chargen mit stark unterschiedlichen Sollkühlzeiten
behandeln, ohne dass hierdurch einzelne Gegenstände oder
Chargen den Durchsatz des Kühltunnels zu stark aufhalten
oder zu kurz gekühlt werden. Bei homogenen Sollkühlzeiten
ist jedoch der Durchsatz von diskontinuierlichen Kühltunneln
deutlich geringer als bei den oben erläuterten kontinuierlichen
Kühltunneln, da die Fördereinrichtung einen Engpass
darstellt.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Kühltunnel zu schaffen, der bei variablen Sollkühlzeiten
einen hohen Durchsatz ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Kühltunnel gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Der erfindungsgemäße Kühltunnel
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Fördereinrichtung
einen mehrere Behandlungspositionen durchlaufenden ersten Abschnitt
aufweist, der sich von der Einführschleuse zu einer Umkehrposition
erstreckt, einen mehrere Behandlungspositionen durchlaufenden zweiten
Abschnitt, der sich von der Umkehrposition zu der Ausführschleuse
erstreckt, sowie einen Rückführungsabschnitt,
der vor der Ausführschleuse angeordnet ist und einen ausführseitigen
Bereich des zweiten Abschnitts mit einem einführseitigen
Bereich des ersten Abschnitts verbindet, um Gegenstände
wahlweise auszuschleusen oder weiter zu kühlen.
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Hierdurch
können Gegenstände mit stark unterschiedlichen
Sollkühlzeiten in beliebiger Reihenfolge in den Kühltunnel
eingeschleust und der benötigten Sollkühlzeit
entsprechend gekühlt werden, ohne dass Gegenstände
mit höheren Sollkühlzeiten den Durchsatz von Gegenständen
mit kürzeren Sollkühlzeiten aufhalten. Die Fördereinrichtung
ermöglicht mit dem ersten und zweiten Abschnitt sowie dem Rückführungsabschnitt
einen Umlauf für die zu kühlenden Gegenstände,
wobei mit dem Rückführungsabschnitt vor der Ausführschleuse
eine Weiche geschaffen wird, welche es ermöglicht, ausreichend
gekühlte Gegenstände auszuschleusen, noch nicht ausreichend
gekühlte Gegenstände jedoch weiter zu kühlen.
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Die
Fördereinrichtung kann dabei so angesteuert werden, dass
ein Vorschub lediglich dann vorgenommen wird, wenn dieser zum Ausschleusen
fertiggekühlter Gegenstände oder zum Wechsel der
Behandlungsposition nötig ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen
angegeben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und zweite Abschnitt
der Fördereinrichtung in einem gemeinsamen Behandlungsraum
nebeneinanderliegend angeordnet, wobei sich Ausströmbereiche
zur Zufuhr von Kühlmedium zu den einzelnen Behandlungspositionen
an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des
Behandlungsraums befinden. Dies ermöglicht eine kompakte
Bauweise sowie einen effizienten Einsatz des Kühlmediums.
Zudem ist es nicht erforderlich, die zu kühlenden Gegenstände
zum Zweck der Beaufschlagung mit Kühlmedium von gegenüberliegenden
Seiten um ihre Vertikalachse zu drehen. Aufwändige Drehtische auf
dem Förderweg können somit entfallen. Auch werden
aneinander angrenzende Abschnitte mit entgegengesetzten Anblasrichtungen,
welche zu Strömungsverlusten führen oder Abgrenzungen
untereinander erfordern würden, vermieden.
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Vorzugsweise
erfolgt ein Luftabzug zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt
der Fördereinrichtung, wodurch ein guter Luftdurchsatz
an den zu kühlenden Gegenständen und damit eine
hohe Kühlwirkung erzielt wird.
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Prinzipiell
kann der zweite Abschnitt der Fördereinrichtung an der
Umkehrposition unmittelbar an den ersten Abschnitt der Fördereinrichtung
anschließen, wobei gegebenenfalls Mittel vorgesehen seien können,
um die ursprüngliche Ausrichtung der zu kühlenden
Gegenstände beizubehalten. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch an der Umkehrposition
eine Umsetzvorrichtung zum Transfer von Gegenständen von
dem ersten Abschnitt der Fördereinrichtung zu dem zweiten
Abschnitt der Fördereinrichtung angeordnet, wodurch eine
Parallelanordnung des ersten und zweiten Abschnitts mit geringem
Abstand ermöglicht wird. Die Aufstellfläche des
Kühltunnels bleibt so gering.
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Weiterhin
können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt der
Fördereinrichtung separat antreibbare Teilbereiche aufweisen,
wobei am Ende eines jeden Teilbereichs des ersten Abschnitts eine Umsetzvorrichtung
zum Transfer von Gegenständen zu dem zweiten Abschnitt
angeordnet ist. Hierdurch können in dem Kühltunnel
unterschiedliche Förderwege realisiert werden. Durch zusätzliche
Umsetzvorrichtungen zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt werden
gewissermaßen Abkürzungen geschaffen, über
die Gegenstände mit kürzeren Restkühlzeiten
solche mit längeren Restkühlzeiten überholen
können. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität ermöglicht,
die es gestattet, bei Einhaltung enger Toleranzen in Bezug auf die
Sollkühlzeiten einen hohen Durchsatz zu erzielen.
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Vorzugsweise
sind den Teilbereichen separat ansteuerbare Ausströmbereiche
zur Zufuhr von Kühlmedium zugeordnet. Hierdurch lässt
sich der Kühltunnel an variierende Durchsatzmengen anpassen.
So können beispielsweise bei geringen Durchsatzmengen Teilbereiche
abgeschaltet und dementsprechend Energie eingespart werden. Dies
wird durch Anordnung der Teilbereiche in separaten Behandlungsräumen,
die untereinander durch Schottwände getrennt sind, weiter
begünstigt. Ferner ist es möglich, durch eine
für die Teilbereiche getrennte Lufttechnik unterschiedliche
Kühlprozesse zu realisieren.
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Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste
Abschnitt der Fördereinrichtung zumindest in einem an die
Einführschleuse anschließenden Teilbereich für
jede Behandlungsposition einen individuell ansteuerbaren Einzelplatzantrieb
auf. Hierdurch können die zu kühlenden Gegenstände
in diesem Bereich aufgestaut werden. Eine Weiterförderung
findet lediglich im Bedarfsfall statt. Dadurch kann die Anzahl von
Produktbewegungen verringert werden. Zudem kann somit insbesondere
bei einem aus mehreren Teilbereichen bestehenden Kühltunnel
bei geringen Durchsatzmengen die Energieeffizienz optimiert werden,
indem durch Konzentration auf den bzw. die ein- und ausführseitigen
Teilbereiche überzählige Teilbereiche abgeschaltet
werden.
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Der
erfindungsgemäße Kühltunnel umfasst vorzugsweise
weiterhin eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung der einzelnen Abschnitte
der Fördereinrichtung sowie gegebenenfalls vorhandener
Abschnittsteilbereiche. Die Steuervorrichtung ist derart konfiguriert,
dass jedem eingeschleusten Gegenstand ein Zeitkonto für
die erforderliche Sollkühlzeit zugeordnet wird. Anhand
des Kühlzeitkontos und der Betätigung der Fördereinrichtung
ist die Position eines jeden Gegenstands bestimmbar. Wird in der Steuervorrichtung
festgestellt, dass sich ein Gegenstand vor dem Rückführungsabschnitt
befindet, wird geprüft, ob dessen Kühlzeitkonto
abgelaufen ist. Ist dies der Fall, wird der betreffende Gegenstand
durch Betätigung des zweiten Abschnitts ausgeschleust. Andernfalls
wird der Gegenstand durch Betätigung des Rückführungsabschnitts
an den ersten Abschnitt der Fördereinrichtung transferiert.
Hierdurch lässt sich ein vollautomatischer Betrieb des
Kühltunnels realisieren.
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Bei
Vorhandensein mehrerer Umkehrpositionen kann über die Steuervorrichtung
ferner bestimmt werden, ob für einen bestimmten Gegenstand
der Förderweg abgekürzt werden soll. In diesem
Fall übermittelt die Steuervorrichtung ein entsprechendes Signal
an die betreffende Umsetzvorrichtung. In der Steuervorrichtung ist
eine hierzu geeignete Entscheidungslogik abgelegt, mit welcher geprüft
wird, ob der Gegenstand zu dem zweiten Abschnitt transferiert oder
im ersten Abschnitt verweilen soll.
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Die
Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Kühltunnels
gemäß Patentanspruch 12, das sich insbesondere
für den Betrieb des vorstehend erläuterten Kühltunnels
eignet. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht
sich auf einen Kühltunnel mit einer aufeinanderfolgende
Behandlungspositionen durchlaufenden Umlauffördereinrichtung sowie
einer Einführschleuse und einer Ausführschleuse.
Erfindungsgemäß werden hiernach Gegenstände
mit unterschiedlichen Sollkühlzeiten über die
Einführschleuse an die Umlauffördereinrichtung übergeben.
Jedem Gegenstand wird ein Zeitkonto mit einer Sollkühlzeit
zugeordnet, auf dem die aufgelaufene Verweilzeit im Kühltunnel
aufgezeichnet wird. Erreicht ein Gegenstand eine Position vor der
Ausführschleuse, wird anhand des Kühlzeitkontos
entschieden, ob der Gegenstand über die Ausführschleuse
ausgegeben wird oder auf der Umlauffördereinrichtung verbleibt.
Läuft die Sollkühlzeit während des Verweilens
in dem Kühltunnel ab, wird ein Ausführen des betreffenden
Gegenstands veranlasst, wobei gegebenenfalls vorgelagerte Gegenstände,
für die die Sollkühlzeit noch nicht abgelaufen ist,
an der Ausführschleuse vorbeigefahren werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden auf dem Kühlzeitkonto
die Verweilzeiten für unterschiedliche Zufuhrrichtungen von
Kühlmedium getrennt aufgezeichnet. Hierdurch kann eine
gleichmäßigere Abkühlung erzielt werden.
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Weist
die Umlauffördereinrichtung mindestens einen Zweig zur
Verkürzung des Förderwegs auf, kann das erfindungsgemäße
Verfahren dahingehend modifiziert werden, dass anhand des Kühlzeitkontos
mehrerer Gegenstände entschieden wird, ob ein Gegenstand
den Abkürzungszweig durchläuft oder nicht. Hierdurch
können Gegenstände mit kürzerer Sollkühlzeit
schneller durch den Kühltunnel hindurchgeschleust werden,
während zumindest ein Teil der Gegenstände mit
höheren Restkühlzeiten nicht oder zumindest weniger
oft bewegt werden braucht.
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Wie
oben bereits erläutert, ist es zudem möglich,
Gegenstände in einem ersten Abschnitt der Fördereinrichtung
aufzustauen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1a eine
schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
für einen Kühltunnel nach der Erfindung,
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1b eine
schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
für einen Kühltunnel nach der Erfindung,
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2 eine
schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
für einen modifizierten Kühltunnel mit mehreren
Teilbereichen,
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3 eine
Ansicht von oben auf die Fördereinrichtung eines Kühltunnels
nach 2,
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4 eine
Schnittansicht quer zur Förderrichtung eines ersten und
zweiten Abschnitts der Fördereinrichtung des Kühltunnels
nach 3, und in
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5 eine
Darstellung zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen
sich auf Kühltunnel 1 zum Kühlen von
Gegenständen 10 wie Molkereiprodukten und dergleichen
mittels eines Kühlmediums. Üblicherweise sind
die Gegenstände 10 auf Paletten 11 gestapelt,
die an verschiedenen Behandlungspositionen innerhalb des Kühltunnels 1 mit
Kühlluft beströmt werden.
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Der
in 1a dargestellte Kühltunnel 10 weist
einen gegenüber der Außenumgebung abgetrennten
Behandlungsraum 20 auf. Innerhalb des Behandlungsraums 20 befinden
sich mehrere aufeinanderfolgende Behandlungspositionen 21.1 bis 21.8, an
denen die auf den Paletten 11 gestapelten Gegenstände 10 mittels
einer Fördereinrichtung 30 vorbeitransportiert
werden. An den Behandlungspositionen 21.1 bis 21.8 befinden
sich Ausströmbereiche 22.1 bis 22.8 zum
Beaufschlagen der zu kühlenden Gegenstände 10 mit
Kühlmedium.
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Über
eine Einführschleuse 23 werden zu kühlende
Gegenstände in den Behandlungsraum 20 eingebracht
und an die Fördereinrichtung 30 übergeben.
Weiterhin ist eine Ausführschleuse 24 vorgesehen, über
die die Gegenstände 10 nach ihrer Behandlung mit
Kühlmedium aus dem Kühltunnel 1 herausgeführt
werden. Die Fördereinrichtung 30 ist derart angeordnet,
dass diese die aufeinanderfolgenden Behandlungspositionen 21.1 bis 21.8 durchläuft,
wodurch bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel jeder zu kühlende Gegenstand 10 alle
Behandlungspositionen 21.1 bis 21.8 durchläuft.
Dies bedeutet jedoch nicht automatisch, dass jeder zu kühlende
Gegenstand 10 für ein gleiches Zeitintervall an
jeder Behandlungsposition 21.1 bis 21.8 verharren
muss. Vielmehr kann der Vorschub der Fördereinrichtung 30 flexibel
eingestellt werden, so dass sich für die Gegenstände 10 an
einzelnen Behandlungspositionen unterschiedliche Verweilzeiten ergeben,
wie dies weiter unter näher ausgeführt werden wird.
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Die
Fördereinrichtung 30 weist ersten Abschnitt 31 und
einen zweiten Abschnitt 32 auf, die durch eine Umkehrposition 33 gegeneinander
abgegrenzt sind. Jeder Abschnitt durchläuft mehrere Behandlungspositionen 21.1 bis 21.4 bzw. 21.5 bis 21.8. Während
sich der erste Abschnitt 31 von der Einführschleuse 23 bis
zu der Umkehrposition 33 erstreckt, verläuft der
zweite Abschnitt 32 von der Umkehrposition 33 zur
Ausführschleuse 24. Beide Abschnitte sind bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zueinander
angeordnet, weisen jedoch entgegengesetzte Förderrichtungen
auf, so dass die Einführschleuse 23 und die Ausführschleuse 24 nebeneinander
liegen. Bei der in 1b gezeigten Variante sind die
Einführschleuse 23 und die Ausführschleuse 24 angegenüberliegenden
Enden des Kühltunnels 1 angeordnet. Aufgrund des
Umlaufförderprinzips der Fördereinrichtung 30 kann
die Anordnung der Schleusen 23 und 24 jedoch beispielsweise
auch über Eck erfolgen. Zudem können bei Bedarf
auch mehr als insgesamt zwei Schleusen 23 und 24 vorgesehen
sein.
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Weiterhin
weist die Fördereinrichtung 30 einen Rückführungsabschnitt 34 auf.
Dieser ist unmittelbar vor der Ausführschleuse 24 sowie
nach der letzten Behandlungsposition 21.8 des zweiten Abschnitts 32 angeordnet
und ermöglicht bei Bedarf einen Transfer von Gegenständen 10 von
dem zweiten Abschnitt 32 zu dem ersten Abschnitt 31.
Hierdurch können Gegenstände 10 wahlweise
ausgeschleust oder weiter gekühlt werden. Der Abschnitt
kann beispielsweise als angetriebene Rollenbahn mit heb- und senkbaren
Rollen ausgeführt sein, so dass je nach Stellung derselben
ein auf dem zweiten Abschnitt 32 herantransportierter Gegenstand
erfasst und zu dem ersten Abschnitt 31 abgezweigt oder
zur Ausführschleuse 24 weitertransportiert wird.
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An
der Umkehrposition 33 ist eine Umsetzvorrichtung 35 zum
Transfer von Gegenständen 10 von dem ersten Abschnitt 31 der
Fördereinrichtung zu dem zweiten Abschnitt 32 der
Fördereinrichtung angeordnet. Die Umsetzvorrichtung 35 kann
als quer zu den Abschnitten 31 und 32 angeordnete
Rollenbahn mit angetriebenen Rollen ausgeführt sein. Umgesetzte
Gegenstände 10 bzw. Paletten 11 mit ebensolchen
behalten somit bei einem Transfer von dem ersten Abschnitt 31 zu
dem zweiten Abschnitt 32 ihre ursprüngliche Ausrichtung
bei.
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Da
die dem ersten Abschnitt 31 zugeordneten Ausströmbereiche 21.1 bis 21.4 sowie
die dem zweiten Abschnitt 32 zugeordneten Ausströmbereiche 21.5 bis 21.8 jeweils
an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 25 und 26 des
Behandlungsraums 20 parallel zu den beiden Abschnitten 31 und 32 der
Fördereinrichtung 30 angeordnet sind, werden die
Gegenstände 10 während des Transports
durch den Behandlungsraum 20 von entgegengesetzten Seiten
mit Kühlmedium beströmt. Hierdurch wird das Abkühlverhalten
vergleichmäßigt.
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Durch
die Anordnung eines Luftabzugs 27 zwischen dem ersten und
zweiten Abschnitt 31 und 32 der Fördereinrichtung 30 wird
eine gute Durchströmung von auf den Paletten 11 angeordneten
Produktchargen ermöglicht.
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Die
in 1 dargestellte Basiseinheit A mit einer
Einführschleuse 23, einer Ausführschleuse 24 sowie
einer eine Umkehrposition 33 und einen Rückführungsabschnitt 34 aufweisenden
Fördereinrichtung 30 kann durch weitere Einheiten
B und C ergänzt werden, wie dies in 2 beispielhaft
dargestellt ist. Jede der weiteren Einheiten B und C umfasst wiederum
eine Fördereinrichtung 30, welche zumindest eine
Umkehrposition mit einer Umsetzvorrichtung 35B, 35C zum
Transfer von Gegenständen von dem ersten Abschnitt 31B, 31C zu
dem zweiten Abschnitt 32B, 32C aufweist. In Abwandlung
der Darstellung von 2 kann an den weiteren Einheiten gegebenenfalls
zusätzlich ein Rückführungsabschnitt
vorgesehen sein, der einen Transfer von dem zweiten Abschnitt 32B, 32C zu
dem ersten Abschnitt 31B, 31C gestattet. Alternativ
können mit Ausnahme der letzten, das heißt der
am weitesten von der Einführschleuse 23 entfernten
Umsetzvorrichtung 35C alle Umsetzvorrichtungen 35A, 35B bidirektional ausgeführt
werden, das heißt einen Hin-und-Hertransport zwischen dem
ersten und zweiten Abschnitt 31A, 31B und 32A, 32B ermöglichen.
Hierdurch können für unterschiedliche Gegenstände 10 unterschiedliche
Förderwege innerhalb des Kühltunnels 1 realisiert
werden, beispielsweise um variable Sollkühlzeiten bei hohen
Durchsatzraten zu realisieren oder aber um unterschiedliche Abkühlprozesse durchzuführen.
Zu diesem Zweck können die Anströmbereiche 22A, 22B, 22C an
den Behandlungspositionen der Einheiten A, B und C individuell betrieben
und/oder angesteuert werden. Schottwände 28 zwischen
den einzelnen Einheiten A, B und C ermöglichen einen individuellen
Betrieb in den entsprechend gebildeten Kammern bzw. Behandlungsräumen
der Einheiten einschließlich einer temporären Abschaltung
einer oder beider weiteren Kammern B und C.
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In 2 sind
insgesamt drei Einheiten A, B und C dargestellt. Jedoch kann deren
Zahl auch größer oder kleiner gewählt
werden. Insbesondere können die weiteren Einheiten B und
C baugleich ausgeführt sein. Durch Hinzufügung
weiterer Einheiten lässt sich die maximale Durchsatzmenge
des Kühltunnels 1 erhöhen. Gegebenenfalls
kann auch an beiden Enden des Kühltunnels 1 jeweils
eine Basiseinheit A mit einer Einführschleuse 23 und
einer Ausführschleuse 24 vorgesehen werden.
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3 zeigt
eine Ansicht der Fördereinrichtung 30 in einer
Draufsicht, wobei hier aus Gründen der Darstellung lediglich
eine Basiseinheit A und eine weitere Einheit B dargestellt sind.
Der erste Abschnitt 31 der Fördereinrichtung ist
entsprechend der Teilung des Kühltunnels 1 in
die Einheiten A und B in separat antreibbare Teilbereiche 31A und 31B unterteilt.
Der Teilbereich 31A weist für jede Behandlungsposition 21.1 bis 21.x einen
individuell ansteuerbaren Einzelplatzantrieb 36.1 bis 36.x auf,
so dass die Gegenstände 10 in einem unmittelbar
an die Einführschleuse 23 und den Rückführungsabschnitt 34 anschließenden
Bereich individuell vorwärts transportiert werden können.
Im Teilbereich 31B ist hingegen ein Kettenförderer
mit einem zentralen Antrieb 37 vorgesehen. Auch in den
Teilbereichen 32A und 32B kommt jeweils ein Kettenförderer
mit einem zentralen Antrieb 38 bzw. 39 zum Einsatz.
Alternativ kann auch in dem Teilbereich 31A anstelle der
Einzelplatzantriebe 36.1 bis 36.x wie in den anderen
Teilbereichen ein Kettenförderer mit einem zentralen Antrieb
vorgesehen sein.
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4 zeigt
einen Schnitt durch den Kühltunnel 1 quer zur
Transportrichtung des ersten und zweiten Abschnitts 31 und 32 zur
Veranschaulichung der Bereitstellung und Zirkulation des Kühlmediums.
Wie bereits oben erwähnt, wird das Kühlmedium über seitliche
Anströmbereiche 22 bereitgestellt. Die Druckversorgung
kann zentral oder dezentral erfolgen. Vorzugsweise weist jede Einheit
A, B und C eine eigene Druckversorgungseinrichtung 40 auf.
In einer vereinfachten Ausführung kann jedoch auch eine
einzige Druckversorgungseinrichtung 40 mit einem zentralen
Druckerzeuger für sämtliche Einheiten A, B und
C vorgesehen sein.
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Jede
Druckversorgungseinrichtung 40 umfasst ein oder mehrere
Gebläse 41, über das bzw. die Luft aus
dem Behandlungsraum 20 angesaugt und über einen
oder mehrere Kühler 42 in Druckkammern 43 geleitet
wird. Die Druckkammern 43 versorgen jeweils mehrere Behandlungspositionen 21.1.
bis 21.x über Düsenplatten 44 mit
einem definierten Luftstrom zum Kühlen der dort befindlichen
Gegenstände 10. Wie in 4 zu erkennen
ist, befinden sich zwei Druckkammern 43 mit entsprechenden
Düsenplatten 44 jeweils außenseitig neben
den Abschnitten 31 und 32 der Fördereinrichtung.
Verbrauchte Kühlluft wird zwischen den Abschnitten 31 und 32 nach
oben abgezogen. Ein Abzug nach unten ist ebenfalls möglich.
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Mittels
des vorstehend erläuterten Kühltunnels 1 lassen
sich Gegenstände 10 mit stark unterschiedlichen
Sollkühlzeiten verarbeiten, wobei aufgrund der hohen Systemflexibilität
ein hoher Durchsatz erzielt wird, während Abweichungen
von den Sollkühlzeiten gering bleiben. Insbesondere kann
mit dem vorstehend erläuterten Kühltunnel 1 vermieden werden,
dass Gegenstände 10 mit hohen Sollkühlzeiten
den Durchsatz von Gegenständen 10 mit niedrigen
Sollkühlzeiten vermindern, wenn beide mindestens mit der
Sollkühlzeit gekühlt werden sollen.
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Der
Kühltunnel 1 kann mittels einer Steuervorrichtung
vollautomatisch betrieben werden, wobei Gegenstände 10 mit
unterschiedlichen Sollkühlzeiten in beliebiger Reihenfolge
und zu beliebigen Zeitpunkten über die Einführschleuse 23 in
den Behandlungsraum 20 eingebracht werden können.
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Die
Steuervorrichtung ermöglicht zum einen eine individuelle
Ansteuerung der einzelnen Abschnitte 31, 32, 34 und 35 der
Fördereinrichtung 30 sowie gegebenenfalls vorhandener
Abschnittsteilbereiche 31A, 31B, 31C, 32A, 32B und 32C.
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Ferner
ist diese derart konfiguriert, dass jedem eingeschleusten Gegenstand
ein Zeitkonto für die erforderliche Sollkühlzeit
zugeordnet wird. Mittels einer in der Steuervorrichtung abgelegten
Entscheidungslogik wird der Vorschub der zugeführten Gegenstände 10 durch
Ansteuerung der einzelnen Abschnitte der Fördereinrichtung
aufeinander abgestimmt, um die gewünschten Sollkühlzeiten
unter Vermeidung merklicher Überschreitungen zu verwirklichen.
Wird in der Steuerung für einen Gegenstand 10 festgestellt,
dass dessen Kühlzeitkonto abläuft, so wird anhand
des Kühlzeitkontos und der zwischenzeitlichen Betätigung
der Fördereinrichtung 30 die Position des Gegenstandes 10 festgestellt
und dieser durch Betätigung der dafür relevanten
Abschnitte der Fördereinrichtung 30 in Richtung
der Ausführschleuse 24 transportiert.
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Hierbei
kann es vorkommen, dass dem betreffenden Gegenstand 10 weitere
Gegenstände 10 mit einer höheren Restkühlzeit
vorgelagert sind. Um ein vorzeitiges Ausschleusen derselben zu vermeiden,
wird bei Erfassung eines Gegenstands 10 vor dem Rückführungsabschnitt 34 geprüft,
ob dessen Kühlzeitkonto abgelaufen ist. Sofern dies der
Fall ist, wird der betreffende Gegenstand 10 durch Betätigung
des zweiten Abschnitts 32 ausgeschleust. Andernfalls wird
der betreffende Gegenstand 10 durch Betätigung
des Rückführungsabschnitts 34 an den ersten
Abschnitt 31 der Fördereinrichtung 30 transferiert,
so dass dieser weiter gekühlt werden kann.
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Bei
einer Konfiguration mit mehreren Umkehrpositionen 33, wie
sie in den 2 und 3 dargestellt
ist, wird die Betätigung dort befindlicher Umsetzvorrichtungen 35 in
die Steuerung dahin gehend miteinbezogen, dass zum Beispiel bei
Erfassung eines Gegenstands 10 vor oder an einer solchen
mittels einer in der Steuervorrichtung abgelegten Entscheidungslogik
geprüft wird, ob der Gegenstand 10 zu dem zweiten
Abschnitt 32 transferiert oder im ersten Abschnitt 31 verweilen
soll. Durch Betätigung einer Umsetzvorrichtung 35,
welche nicht die von der Einführschleuse 23 am
weitesten entfernte Umsetzvorrichtung 35C ist, kann der
Förderweg für einen Gegenstand 10 individuell
abgekürzt werden. Hierdurch können beispielsweise
Gegenstände mit höheren Restkühlzeiten überholt
werden, so dass für diese der Förderweg kurz bleibt
und nicht unnötige Umläufe veranlasst werden.
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Anhand
von 5 soll lediglich beispielhaft ein möglicher
Verfahrensablauf zum Betrieb eines Kühltunnels 1 bzw.
eines Palettenkühlsystems mit einer aufeinanderfolgende
Behandlungspositionen durchlaufenden Umlauf-Fördereinrichtung 30 sowie einer
Einführschleuse 23 und einer Ausführschleuse 24 dargestellt
werden. Die Positionen der einzelnen Gegenstände 10.1 bis 10.4 sind
in 5 für unterschiedliche Zeitpunkte t dargestellt,
wobei auf jedem Gegenstand die verbleibende Restkühlzeit
in Stunden angegeben ist.
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Zum
Zeitpunkt t = 0 h sind befinden sich vier Gegenstände 10.1 bis 10.4 mit
unterschiedlichen Restkühlzeiten in aufgestauter Anordnung
im an die Einführschleuse 23 anschließenden
Bereich des ersten Abschnitts 31.
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Zum
Zeitpunkt t = 0,9 h wird festgestellt, dass für die Gegenstände 10.2 und 10.4 die
Sollkühlzeit in Kürze abläuft, diese
somit ausgeschleust werden sollten. Die Steuervorrichtung veranlasst
eine Betätigung der betreffenden Abschnitte 31, 35 und 32,
um die genannten Gegenstände in Richtung der Ausführschleuse 24 zu
transportieren. Dabei kann der Gegenstand 10.1 an seiner
Behandlungsposition verbleiben. Der Gegenstand 10.3 muss
jedoch in jedem Fall mittransportiert werden, damit der nachfolgende
Gegenstand 10.2 mit kürzerer Restkühlzeit nicht
unnötig lange im Kühltunnel 1 verbleibt.
Kommt im Abschnitt 31 anstelle von Einzelplatzförderern
ein Kettenförderer zum Einsatz, wird der Gegenstand 10.1 zumindest
bis zur Umkehrposition 33 mitgenommen. Selbstverständlich
kann man auch alle Gegenstände 10.1 bis 10.4 als
Block bis zum Rückführungsabschnitt 34 transportieren.
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Vor
Erreichen der Ausführschleuse 24 wird vor dem
Rückführungsabschnitt 34 anhand des Kühlzeitkontos
für jeden antransportierten Gegenstand 10.2, 10.3 und 10.4 geprüft,
ob die Sollkühlzeit erreicht worden ist. Zum Zeitpunkt
t = 1 h ist dies für den Gegenstand 10.4 der Fall,
so dass dieser ausgeschleust wird. Der nächste Gegenstand 10.3 weist
zu diesem Zeitpunkt eine Restkühlzeit von drei Stunden auf,
so dass dieser mittels des Rückführungsabschnitts 34 an
den ersten Abschnitt 31 transferiert wird. Gegebenenfalls
muss hierzu weiterhin der dort befindliche Gegenstand 10.1 vorgerückt
werden. Der weitere Gegenstand 10.2, dessen Sollkühlzeit
erreicht ist, wird zum Zeitpunkt t = 1 h ebenfalls ausgeschleust.
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Zum
Zeitpunkt t = 1,1 h befinden sich somit nur noch die Gegenstände 10.3 und 10.1 mit
den Restkühlzeiten 1,9 h und 2,9 h im ersten Abschnitt 31.
Werden keine neuen Gegenstände zugeführt, erfolgt
ein Vorschub der Fördereinrichtung 30 erst wieder,
wenn die verbleibenden Gegenstände 10.3 und 10.1 von
der gegenüberliegenden Seite beströmt oder ausgeschleust
werden sollen.
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Der
vorstehend erläuterte Kühltunnel ermöglicht
bei variablen Sollkühlzeiten und Einhaltung derselben in
einem engen Toleranzbereich einen hohen Durchsatz. Der im Stand
der Technik bestehende Zielkonflikt wird somit aufgehoben.
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Die
Erfindung wurde vorstehend anhand eines anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf
beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche
definierten Ausgestaltungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2474069
A [0002]
- - DE 10017408 A1 [0002]
- - EP 1455151 B1 [0006]