BE1031950A1

BE1031950A1 - Trocken- und Verwahreinheit für organisches Material sowie Betriebsverfahren

Info

Publication number: BE1031950A1
Application number: BE20230066A
Authority: BE
Inventors: Daniel Weigand
Original assignee: Daniel Weigand
Priority date: 2023-09-12
Filing date: 2023-09-12
Publication date: 2025-04-03
Also published as: BE1031950B1; WO2025056643A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Trockeneinheit zum Einsatz in ein Trockenbehältnis zum schonenden Trocknen von organischem, insbesondere pflanzlichem, Material, welche eingerichtet ist, auf Grundlage von chemischer Entfeuchtung mittels eines chemischen Entfeuchters der Umluft Feuchtigkeit zu entziehen, wobei eine Intensität der chemischen Entfeuchtung steuerbar ausgestaltet ist.

Description

Trocken- und Verwahreinheit für organisches Material sowie Betriebsverfahren —/- Patentanmeldung —-

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Trocknung und des schonenden qualitätserhaltenden Verwahrens von organischem Material, insbesondere pflanzlichem

Material.

Technischer Hintergrund

Für zahlreiche technische Anwendungen ist es erforderlich, organisches Material zu trocken.

Das getrocknete Material ist sodann, bis zu einem Gebrauch oder einer Weiterverarbeitung, zu verwahren.

Häufig werden die gewünschten Grade der Trocknung bzw. die Art der Trocknung nicht erreicht, oder sie können bei einer weiteren Verwahrung des Materials nicht gehalten werden. Weitere negative Auswirkungen auf das Material bzw. seine Güte treten regelmäßig auf. Einige dieser negativen Auswirkungen sollen im Folgenden beispielhaft umrissen werden.

Das Trocknen von organischem, feuchtem Material läuft immer mit einer hohen Gefahr von

Schimmel und/oder Fäulnis ab. Dies ist insbesondere bei unzureichender und/oder zu langsamer Trocknungsvorgängen der Fall, kann aber auch bei anderen Bedingungen auftreten.

Das Material ist häufig an die Umluft exponiert. Aus dieser kann es Pathogene aufnehmen.

Auch dieser Faktor trägt zu einer hohen Gefahr von Schimmel und/oder Fäulnis bei.

Die tatsächlichen Umweltbedingungen beim Trocknen der Luft sind häufig ungleichmäßig und schwer zu kontrollieren. Dies führt zu ungleichmäßigen Trocknungsvorgängen. Auch zu schnelle Trocknungsvorgänge finden häufig statt. Hierbei sind beispielsweise nur äußere

Schichten des Trockengutes getrocknet, der innere Kern hat aber ungewünschte und/oder unkontrollierte Eigenschaften in Bezug auf die erfolgte Trocknung. Dies ist insbesondere bei „Trocknen durch Wärme“ regelmäßig der Fall.

In diesen Szenarien wird häufig zudem das Endprodukt verändert (bspw. temperaturempfindliche Inhaltsstoffe, Aromen und/oder ggf. (z.B. medizinische und/oder therapeutische) Wirkstoffe). Auch bei einer einfachen Lufttrocknung wird dies häufig beobachtet.

Das Ergebnis ist regelmäßig suboptimal. Zudem sind Ergebnisse schlecht reproduzierbar.

Im Ergebnis gibt es viele unbrauchbare „Batches“, gefolgt von einigen „Batches“ von stark variabler Qualität.

Auch sind chemische Entfeuchter im Allgemeinen bekannt. Ein hygroskopisches

Trockenmittel kann beispielsweise aufgestellt werden. So werden zum Entfeuchten von zu feuchten Kellern zwecks Reduktion von Feuchtigkeitsschäden und Schimmelgefahr beispielsweise Calciumchloridkristalle (CaCI2) eingesetzt. Diese entziehen der Umgebung die Luftfeuchtigkeit, wodurch der Keller trocknet. Eine solche Trocknung ist jedoch viel zu aggressiv für die Trocknung von schonend zu trocknendem Pflanzenmaterial, was in der einschlägigen Fachwelt anerkannt ist. Eine solche Trocknung mit chemischem Entfeuchter läuft aufgrund dieser hohen Aggression zu schnell und ungleichmäßig ab. Die

Luftfeuchtigkeit sinkt dabei zu schnell ab, wodurch chemische Entfeuchter aus diesen

Einsatzgebieten systematisch ferngehalten werden.

Entfeuchter für pflanzliches Material auf Wärmepumpen und/oder Peltierelementbasis wurden vorgeschlagen. Häufig werden diese Geräte auch als Kompressionsentfeuchter bezeichnet. Hierbei wird eine Unterschreitung eines Taupunktes dazu genutzt, um eine vorhandene Luftfeuchtigkeit kondensieren zu lassen. Ein Nachteil des Verfahrens ist der sehr hohe Bedarf an elektrischer Energie, welche kontinuierlich bereitgestellt werden muss.

Weitere Nachteile werden im Folgenden kurz umrissen.

In einer beispielhaften Ausgestaltung eines Kompressionsentfeuchters befinden sich sowohl eine warme als auch eine kalte Seite in einem Raum mit dem Pflanzengut. Die Temperatur im Raum erhöht sich kontinuierlich. Eine schnelle, unregelmäRige, unkontrollierte Trocknung ist die Folge.

In einer anderen beispielhaften Ausgestaltung eines Kompressionsentfeuchters ist nur die kalte Seite im Raum. Durch die sinkende Temperatur im Raum sinkt auch die

Entfeuchterleistung. Der Taupunkt ist dabei niedrig. Das Ergebnis ist eine schwächere, dennoch unregelmäßige Entfeuchtung.

Häufig ist ein Austausch mit der Umgebungsluft erforderlich (z.B. bekannte Lösungen von

Autocure). Dies ist, neben den bereits erwähnten Nachteilen, häufig mit zusätzlichem

Aufwand und Energiebedarf verbunden.

Im Ergebnis sind die Möglichkeiten zur qualitativen Trocknung von organischem Material im

Stand der Technik nachteilig und unbefriedigend. Die vorliegende Erfindung möchte hier

Abhilfe schaffen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, eine

Trockeneinheit und ein einschlägiges Trockenverfahren bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Neben der Trocknung im engeren Sinne soll auch ein sachgerechtes „Trockenhalten“/Verwahren (Curing) mit qualitativ hochwertigen Ergebnissen gewährleistet sein. Die Lösung sollte zudem umweltfreundlich sein, einen hohen Grad an

Wiederverwertbarkeit ermöglichen und insbesondere laufende Kosten geringhalten. Es wird nach einer „smarten“ Lösung gesucht, die geeignet ist, den hohen Anforderungen moderner

Konsumenten und Nutzer zu entsprechen.

Die Nachteile des Standes der Technik werden überwunden durch die Trockeneinheit nach

Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 27.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Es kann 5 eine Trockeneinheit zum schonenden Trocknen von organischem, insbesondere pflanzlichem, Material vorgesehen sein. Die Trockeneinheit kann beispielsweise trocknen aber auch unter geeigneten Bedingungen verwahren (curing). Die Trockeneinheit kann zum

Einsatz in ein Trockenbehältnis, beispielsweise ein Lebensmittelfass, eingerichtet sein. In das Trockenbehältnis kann beispielsweise das zu trocknende Material eingebracht werden, beispielsweise in luftdurchlässigen Beuteln, welche aufgehängt werden, oder dergleichen.

Die Trockeneinheit kann dazu eingerichtet sein, auf Grundlage von chemischer

Entfeuchtung mittels eines chemischen Entfeuchters der Umluft Feuchtigkeit zu entziehen.

Eine Intensität der chemischen Entfeuchtung kann steuerbar/regelbar ausgestaltet sein. Der chemische Entfeuchter kann ein Granulat sein. Beispielsweise kann der chemische

Entfeuchter in einer Granulatschale angeordnet sein. Es können variable Öffnungen (Einströmöffnungen, Ausströmöffnungen) zur Granulatschale vorgesehen sein.

Beispielsweise werden Lüfter, Ventilatoren, oder andere Mittel zur Luftzirkulation eingesetzt.

Deren Effektivität bzw. Drehzahl kann ebenfalls gesteuert werden. So kann präzise gesteuert werden. Beispielsweise erfolgt dies mittels eines Steuerprogrammes, zur

Trocknung (Drying) oder beispielsweise zum Curing. Der Begriff „Trockeneinheit“ (oder

Trocken- und Verwahreinheit) sei hierzu nicht limitierend. Der Begriff zielt auf die Wirkweise (er kann Luft trockener machen, d.h. die Luftfeuchte (insbesondere absolute, aber auch relative) senken. Eine Trockeneinheit kann in einer Ausführungsform u.a. jedoch auch Mittel zum Erhöhen, Erhalten und/oder Stablisieren einer Luftfeuchtigkeit umfassen.

Ein beispielhafter chemischer Entfeuchter ist CaCl2. Ein chemischer Entfeuchter kann hygroskopisch sein oder ein hygroskopisches Material umfassen. Die Granulatschale kann mit Ablauföffnungen ausgestaltet sein. So kann eine wässrige Lösung gelösten

Trockenmittels abfließen, beispielsweise in ein hierfür vorgesehenes Auffangbehältnis. Die

Trockeneinheit kann insbesondere in einem hermetisch abriegelbaren und/oder abgeriegelten Gefäß eingebracht sein bzw. in ein solches eingebracht werden.

Beispielsweise ist dies ein Lebensmittelfass. Es kann eine weitere Umlufteinheit vorgesehen sein, um eine Zirkulation zu gewähren. Die Umlufteinheit kann einen oder mehrere Lüfter umfassen. Auch hier sind die Drehzahlen der Lüfter/Ventilatoren bzw. die Effektivitäten der anzuregenden Luftzirkulation regelbar, und können als Teil einer komplexen

Gesamtsystemsteuerung vorgegeben werden. Insbesondere können für eine besonders gründliche Durchlüftung bzw. deren Sicherstellung weitere Maßnahmen vorgesehen sein.

Beispielsweise wird periodisch eine Intensität einer Luftzirkulation kontinuierlich (oder in diskreten Schritten) erhöht und sodann wieder ebenso erniedrigt.

Die Erfindung kann Mittel zur Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle einer

Wirkungsintensität eines chemischen Entfeuchters umfassen und/oder auf diesen Mitteln basieren. Die Erfindung kann insbesondere Mittel zur Steuerung, Regelung und/oder

Kontrolle einer effektiven Wirkungsintensität eines chemischen Entfeuchters durch

Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle einer Luftströmung, -geschwindigkeit und/oder -

Zirkulation umfassen. Beispielsweise können eine oder mehrere Zugangsöffnungen für Luft in ihrer Größe und/oder Beschaffenheit und/oder eine Anregung einer Luftströmung angepasst, insbesondere im zeitlichen Verlauf moduliert, werden.

Es bietet sich insbesondere eine Steuerung mittels „weichen“ Übergängen in Bezug auf die

Umgebungsparameter an. Die zeitliche Modulation kann also bewusst beschleunigt, aber insbesondere auch verzögert ausgestaltet sein, um ein effektives Trocknen, aber gleichzeitig schonendes Trocknen bereitzustellen. Es bietet sich so beispielsweise insbesondere eine bewusste Steuerung mittels zeitlicher Übergänge/Intensitätsprofilen dl/dt an. Das zeitliche

Profil kann dabei freilich einer Rückkopplung durch Messgrößen, insbesondere Temperatur und (insbesondere relativer) Luftfeuchtigkeit (rF), unterliegen.

Eine Umlufteinheit kann vorgesehen sein. Beispielsweise ist dies ein Lüfter. Wie bereits weiter oben angedeutet wurde, kann es vorteilhaft sein, auch bei konstanten

Umgebungsfaktoren, die Intensität der Umlufteinheit (bspw. Drehzahl des Lüfters) zu modulieren, beispielsweise bis zu einer maximalen Drehzahl langsam heraufzufahren und sodann wieder abzusenken. Dadurch ist, wie gezeigt wurde, die Gesamtbelüftung besser, da schlechtbelüftete Bereiche durch diese Technik vermieden werden. Hintergrund: der

Behälter ist beim bestimmungsgemäßen Betrieb nicht leer, bei jedem Trocknungsvorgang hängen die Beutel im Fass (an unterschiedlichen Positionen), Umluft- und Trockeneinheit sind zusätzliche Hindernisse für den Luftstrom. Es stellen sich bevorzugte Luftströme ein.

Dadurch entstehen Bereiche mit stärkerer und mit schwächerer Luftbewegung. Das

Variieren der Lüfterdrehzahl bedingt sich ändernde Luftströme (insbesondere

Luftstromtopologien) und reduziert diese Bereiche im Mittel. Die Anhebung und Absenkung der Drehzahl geschieht beispielsweise schrittweise (numerisch diskret), zum Beispiel einmal pro Minute (einmal pro Zykluszeit, z.B. Zykluszeit eines

Trocknungsprogrammes/Hauptprogrammes).

Es wird ferner auch ein Messverfahren für aw-Werte geschaffen. Das aw-Messverfahren kann, nahtlos bzw. on-the-fly, im Rahmen eines Trocknungsverfahren eingesetzt werden.

Das eigentliche Trocknungsverfahren kann dabei zu diesem Zwecke beispielsweise unterbrochen/einstweilig ausgesetzt werden. Das Verfahren kann auch — im Rahmen von wiederkehrenden aw-Messzyklen — Anpassungen, insbesondere in Bezug auf bereits erreichten Trocknungsgrad, Trocknungsgradienten des Trockengutes, etc., an Parametern des Trocknungsverfahrens vornehmen.

Ferner kann, optional, VPD-Trocknung bereitgestellt werden. Für viele Materialien ist diese

Art der Trocknung besonders schonend.

Für ein verbessertes sowie ausführlicheres, wenngleich beispielhaftes Verständnis der

Ausführungsformen wird auf die Figuren und die zugehörigen Figurenbeschreibungen verwiesen.

Sämtliche im Zusammenhang mit entsprechenden Verfahren offenbarte Merkmale können im Zusammenhang mit den Vorrichtungen zum Einsatz gebracht werden, als auch umgekehrt.

Obwohl einige Aspekte im Rahmen einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einer Funktion eines

Verfahrensschritts entspricht. Analog dazu stellen Aspekte, die im Rahmen eines

Verfahrensschritts beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden

Blocks oder Elements oder einer Eigenschaft einer entsprechenden Vorrichtung dar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung können in einem Computersystem realisiert werden.

Das Computersystem kann eine lokale Computervorrichtung (z.B. Personalcomputer,

Laptop, Tablet-Computer oder Mobiltelefon) mit einem oder mehreren Prozessoren und einer oder mehreren Speichervorrichtungen oder kann ein verteiltes Computersystem (z.B. ein Cloud-Computing-System mit einem oder mehreren Prozessoren oder einer oder mehreren Speichervorrichtungen, die an verschiedenen Stellen verteilt sind, zum Beispiel an einem lokalen Client und/oder einer oder mehreren Remote-Server-Farms und/oder

Datenzentren) sein. Das Computersystem kann irgendeine Schaltung oder Kombination von

Schaltungen umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Computersystem einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die von irgendeinem Typ sein können. Nach hiesigem

Gebrauch kann Prozessor irgendein Typ von Rechenschaltung bedeuten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein

Mikroprozessor mit komplexem Befehlssatz (CISC), ein Mikroprozessor mit reduziertem

Befehlssatz (RISC), ein Sehr-langes-Anweisungswort- (Very Long Instruction Word; VLIW)

Mikroprozessor, ein Graphikprozessor, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Multi-Core-

Prozessor, ein feld-programmierbares Gate-Array (FPGA) oder irgendein anderer Typ von

Prozessor oder Verarbeitungsschaltung. Andere Typen von Schaltungen, die in dem

Computersystem umfasst sein können, können eine speziell angefertigte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder Ähnliches, wie beispielsweise eine oder mehrere Schaltungen (z. B. eine Kommunikationsschaltung) zur Verwendung bei drahtlosen Vorrichtungen wie z. B. Mobiltelefonen, Tablet-Computern, Laptop-Computern,

Funksprechgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen sein. Das Computersystem kann eine oder mehrere Speichervorrichtungen umfassen, die ein oder mehrere

Speicherelemente umfassen können, die für die jeweilige Anwendung geeignet sind, wie beispielsweise einen Hauptspeicher in der Form eines Direktzugriffsspeichers (RAM,

Random Access Memory), eine oder mehrere Festplatten und/oder ein oder mehrere

Laufwerke, die entfernbare Medien, wie beispielsweise CDs, Flash-Speicherkarten, DVD und Ähnliches handhaben. Das Computersystem kann auch eine Anzeigevorrichtung, einen oder mehrere Lautsprecher, und eine Tastatur und/oder Steuerung umfassen, die eine

Maus, Trackball, Touchscreen, Stimmerkennungsvorrichtung oder irgendeine andere

Vorrichtung umfassen kann, die es einem Systemnutzer erlaubt, Information in das

Computersystem einzugeben und Information von demselben zu empfangen.

Einige oder alle Verfahrensschritte können durch (oder unter Verwendung) einer

Hardwarevorrichtung ausgeführt werden, wie es zum Beispiel ein Prozessor, ein

Mikroprozessor, ein programmierbarer Computer oder eine elektronische Schaltung sein kann. In einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere der wichtigsten

Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden.

Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder Software implementiert werden. Die Implementierung kann mit einem nicht-flüchtigen Speichermedium wie einem digitalen Speichermedium, wie beispielsweise einer Diskette, einer DVD, einem Blu-Ray, einer CD, einem ROM, einem

PROM und EPROM, einem EEPROM oder einem FLASH-Speicher, durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem so zusammenwirken (oder zusammenwirken können), dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Daher kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.

Einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen einen Datenträger mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.

Im Allgemeinen können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als

Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert werden, wobei der

Programmcode für die Ausführung eines der Verfahren wirksam ist, wenn das

Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert werden.

Weitere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.

Mit anderen Worten, ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein

Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Speichermedium (oder ein Datenträger oder ein computerlesbares Medium), das ein darauf gespeichertes

Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird. Der Datenträger, das digitale

Speichermedium oder das aufgezeichnete Medium sind in der Regel greifbar und/oder nicht übergangslos. Eine weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine

Vorrichtung, wie hierin beschrieben, die einen Prozessor und das Speichermedium umfasst.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher ein Datenstrom oder eine

Signalfolge, die das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen

Verfahren darstellt. Der Datenstrom oder die Signalfolge kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass sie über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das

Internet, übertragen werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Verarbeitungsmittel, zum Beispiel einen

Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, das konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das

Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein

System, das konfiguriert ist, um (zum Beispiel elektronisch oder optisch) ein

Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren an einen

Empfänger zu übertragen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, eine mobile

Vorrichtung, eine Speichervorrichtung oder dergleichen sein. Die Vorrichtung oder das

System kann beispielsweise einen Dateiserver zum Übertragen des Computerprogramms an den Empfänger umfassen.

In einigen Ausführungsbeispielen kann eine programmierbare logische Vorrichtung (z.B. eine feldprogrammierbare Gatteranordnung, FPGA) verwendet werden, um einige oder alle

Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. In einigen

Ausführungsbeispielen kann eine feldprogrammierbare Gatteranordnung mit einem

Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise von jedem

Hardwaregerät durchgeführt.

Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der

Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.

Die Figur 1 zeigt ein hermetisch abriegelbares Trockenbehältnis 300 (hier Lebensmittelfass 300) in welches eine Trockeneinheit 100 gemäß einer Ausführungsform eingebracht ist. Ein abnehmbarer Ultraschallbefeuchter 101 kann vorgesehen sein. Eine Umlufteinheit 200 ist vorgesehen und in dieser Ausführungsform direkt unter dem Deckel des Lebensmittelfasses angeordnet. Wie in Figur 2 dargestellt kann die Umlufteinheit 200 einen Lüfter 203 umfassen. An Aufhängungen 301 können Beutel 302 mit Trockengut angeordnet sein. Der

Fassdeckel 210 kann einen (hermetisch dicht abgeschlossenen, siehe spätere Diskussion)

Durchbruch zwecks Stromversorgung sowie ggf. zur drahtgebundenen Übertragung elektrischer Signale aufweisen. Ein Spannring 303 kann den Deckel 210 sicher und dicht am

Gefäß 300 befestigen.

Die Umlufteinheit 200 ist vergrößert in der Figur 3 dargestellt. Hier ist sowohl der bei bestimmungsgemäßem Gebrauch außerhalb des Fasses 300 liegende Teil 201 als auch der innenliegende Teil (die eigentliche Umlufteinheit 200) dargestellt. Das Gegenstück/Der

Halter 201 mit Gewinde und Dichtung kann mit der Lüfterhalterung/Halterung 202 der

Umlufteinheit mittels des Gewindes verschraubt werden (hier verschraubt dargestellt, jedoch ohne Gefäßwandung mit Durchbruch). Die Halterung 202 hält den Lüfter 203. Über ein

Kabel 205 kann die Umlufteinheit 200 mit der Trockeneinheit 100 verbunden werden. Die

Aufnahme 204 trägt einen Teil der Steuerelektronik, und insbesondere auch einen

Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensor 206. Durch die Abnahme der Messgrößen in diesem Bereich sind die Messwerte besonders repräsentativ (für die Umgebungsparameter des Trockenguts) und stabil (insbesondere auch gegenüber geänderten

Lufstromgeschwindigkeiten als auch Luftstromtopologien — mehr dazu im Rahmen einer

Diskussion der Betriebsverfahren). In der Figur 5 ist ferner neben der Verschraubung 207 mittels Gewinde eine (durch Anstecken) anbringbare und abnehmbare Außeneinheit 208 zu sehen. Im Rahmen der Figuren werden hierfür zwei beispielhafte Ausführungsformen vorgestellt: eine Variante nur für eine Stromversorgung (Steuerung des Systems erfolgt beispielsweise über kabellose Technologie wie Bluetooth oder Wifi), eine weitere alternative

Variante mit Display und Bedientastern (z.B. u.a. Steuerkreuz). Einzelne Merkmale der

Varianten sind auch kombinierbar. Die genannten beispielhaften Varianten sind dargestellt in den Figuren 6 und 7.

Die Verschraubung ist genauer in der Figur 8 dargestellt. Das außeneinheitsseitige

Gegenstück 201 weist ein Außengewinde auf, die innenliegende Lüfterhaltung 202 ein passendes Innengewinde. Silikonflachdichtungen 212a,b sorgen für hermetische

Abriegelung, gemeinsam mit der in die äußere Verschraubung eingeklebten und/oder vergossenen Platine 214 (aufweisend beidseitige elektrische Steckverbinder).

Die Figur 9 zeigt eine Explosionsansicht einer Trockeneinheit 100. Die Trockeneinheit 100 weist eine Schale 106 für das Trockenmittelgranulat (den chemischen Entfeuchter) auf, sowie eine Auffangwanne 108 darunter zur Aufnahme von Flüssigkeit. Die

Schale 106 hat im Boden entsprechende, für Flüssigkeit permeable,

Ablauföffnungen. Auf der Granulatschale 106 liegt eine Abdeckplatte 105 auf, welche zeitgleich als Träger für mechanische Komponenten (siehe folgende Diskussion) dient. Die Abdeckplatte 105 weist Aussparungen 121 auf. Diese können insbesondere als Einströmöffnungen für Luft als auch für einen Einsatz als

Ausströmöffnungen ausgestaltet sein. Mittels der rotierbaren Schieber 104a, 104b und den hierin vorgesehenen Aussparungen 120, 122 kann eine effektive Luftzufuhr als auch -abfuhr geregelt werden. Dies hängt von der Stellung der Schieber ab (und damit der Überlappung der Öffnungen in den Schiebern mit entsprechenden

Öffnungen 121 in der Abdeckplatte). Ein Schrittmotor 103 kann die Schieber einstellen bzw. verstellen. (Andere Motoren, zur Erzeugung linearer und/oder rotatorischer Bewegung, sind als Antriebsmittel ebenfalls denkbar.) Die Einstellung der Schieber kann zuletzt beispielsweise rotatorisch erfolgen, wie hier gezeigt, was weitere Vorteile hat. Im gezeigten Beispiel verstellt der Schrittmotor 103 den

Luftauslassschieber 104b, während der Schieber 104a für den Lufteinlass über zwei

Verbinder 102a, 102b mitbewegt wird. Die Verbinder können sich dabei gegenläufig bewegen, ermöglicht aufgrund der Rotationsschieber. Diese Bauweise ist besonders stabil und kompakt. Über einen Lüfter 110 wird der Lufteinlass mit zuströmender Luft versorgt (alternativ kann auch ein Luftauslass mit einem im Ansaugmodus angeordneten Lüfter betrieben werden). Der Lufteinlassschieber 104a hat im gezeigten Beispiel vier Öffnungen, der Luftauslassschieber 104b nur zwei. Der

Schieber mit zwei Öffnungen schafft Platz für weitere Elemente (Lichtschranken, etc., siehe Diskussion an späterer Stelle). Der Schieber mit vier Öffnungen nutzt das volle

Potential des Lüfters. Daher bietet es sich an — unabhängig von Lufteinlass und - ausiass bzw. Strömungsrichtung der Luft — einen möglichst ,vollkreisumfassenden“

Schieber auf einer Seite mit dem Lüfter anzuordnen, und den kleineren Schieber auf der Gegenseite einzusetzen, um hier ggf. den Platz für weitere Vorrichtungen nutzen zu können. Beispielsweise kann eine Reflexlichtschranke 112 vorgesehen sein.

Diese kann auf einen geführten Stab mit Grauskala 113 gerichtet sein. Der Stab mit

Grauskala indiziert beispielsweise einen Füllstand/Niveau von in der Schale 106 verbleibendem Granulat, und kann so über die Reflexlichtschranke 112 optisch ausgewertet werden. Für die Auffangwanne kann ein Füllstandssensor 107 vorgesehen sein, um ein Überlaufen der Wanne zu verhindern und ein rechtzeitiges

Entleeren zu ermöglichen.

Die Figur 10 zeigt eine Trockeneinheit 100 samt hieran angeordnetem Ultraschallbefeuchter 101 (vgl. Figur 23). Wie in Figur 13 dargestellt kann dieser über eine Öffnung 186 eine

Ausgabe von zerstäubtem Wasser bewirken, wodurch eine Luftfeuchtigkeit auch wieder erhöht und insbesondere stabil gehalten werden kann.

Die Figur 15 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine Trockeneinheit 100 (ohne Abdeckung und Lüfter). Die Platine 114 (PCB 114) kann die Reflexlichtschranke 112 und/oder die

Gabellichtschranke 116 aufnehmen, und deren Signale verarbeiten. Mittels der

Gabellichtschranke 116 kann eine genaue Bestimmung der Referenzposition (Nullposition) der Schieber 104a,b erfolgen.

Die Figur 16 zeigt eine seitliche Ansicht einer Trockeneinheit 100. Die Abdeckungen 130, 131 weisen entsprechende Ein- und Ausströmöffnungen 130b, 131b auf. Diese können seitlich angeordnet sein, wie dargestellt: Dies schützt beispielsweise vor herabfallendem

Trockengut, anderen Partikeln und dergleichen. Eine lichtdichte Abdeckung 115 schützt die

Reflexlichtschranke 112 vor Fremdeinflüssen durch Umgebungslicht, wodurch eine zuverlässige Funktionsweise gewährleistet wird. Ein Wifi- und Bluetooth-fähiger

Microcontroller 137 dient der Auswertung und Steuerung der Einzelkomponenten. Über eine

Buchse 138 kann eine steckbare Verbindung nach außen und/oder eine Verbindung zur

Umlufteinheit 200 bereitgestellt werden.

In Figur 17 sind Dichtlippen 134 dargestellt. Diese sind an der Abdeckplatte 105 angebracht. (Alternativ ist auch eine Anordnung an den Schiebern denkbar.) Die Dichtlippen sind besonders wichtig bei kleinen Luftöffnungseinstellungen, und bei komplettem Verschluss.

Besonders wichtig sind die Dichtlippen 134 daher auch in Bezug auf die Bestimmung von aw-Werten, wie im Rahmen von aw-Messzyklen an späterer Stelle dargestellt. Ohne die

Dichtlippen läuft die Messung Gefahr, ein verfälschtes aw-Messergebnis zu liefern. Ein wesentlicher systematischer Messfehler im gemessenen aw-Wert kann so durch die

Dichtlippen auf ein Minimum reduziert werden.

Über eine Öffnung 135 kann beispielsweise ein optisches Signal übertragen werden, beispielsweise besonders geeignet für die Signalübermittlung des Füllstandsensors der

Ablaufwanne im Rahmen der dargestellten Ausführungsform.

In der Figur 19 sind freiliegende elektrische Kontake 139b dargestellt. Durch eine

Leitfähigkeitsmessung wird eine berührende Flüssigkeit detektiert. Ein beispielsweise optisches Signal kann dann emittiert und von der Photodiode 139 gemessen werden.

Der Granulatmessarm 141 liegt auf dem Granulat 142 auf und misst dadurch den

Granulatievel 140. Durch die Winkelveränderung des Messarms 141 wird auch die

Grauskala 113 bewegt, was durch die am PCB 114 angeordnete Reflexlichtschranke 112 gemessen wird. Die Überlauföffnung 144 (Figur 20) in der Granulatschale 106 verhindet ein

Überlaufen der Auffangwanne 108, falls die Ablauföffnungen, welche im Boden der Schale 106 vorgesehen sind, verstopfen oder anderweitig an ordnungsgemäßer Funktion gehindert sind.

Die Figur 23 zeigt einen beispielhaften Ultraschallbefeuchter 101 (US-Befeuchtungseinheit 101) im Querschnitt. Der US-Befeuchter 101 kann mittels eines Kabels 180 an eine

Trockeneinheit 100 angeschlossen und mit dem Halter 182 dort angebracht werden. Durch einen Füllstandsmessstab 183 mit innenliegendem magnetisch ausgelöstem Reedkontakt wird sichergestellt, dass der US-Befeuchter 101 ausreichend befüllt ist. Der Schwimmer 185 ist hierzu zwecks Auslösung des Reed-Kontaktes mit einem innenliegenden Magneten ausgestattet. Eine Kontermutter 184 sorgt für eine Aufnahme und einen besonders sicheren

Sitz des Füllstandsmeßstabes. Im oberen Teil 184 ist die Sonoeinheit vorgesehen

(mikroperforierte Scheibe), ferner eine zentriert angeordnete Austrittsöffnung 186 für die zerstäubte Flüssigkeit.

In den Figuren 25 und 26 sind weitere illustrative Explosionsansichten zu sehen, um die räumliche Geometrie und Funktionsweise der Trockeneinheit im Rahmen dieses

Ausführungsbeispiel noch besser zu verstehen und nachvollziehen zu können.

Die Figuren 27 - 30 zeigen beispielhafte Explosionszeichnungen einer ansteckbaren

Außeneinheit 208 sowie der Verschraubung der Umlufteinheit an der Deckelwandung 218.

Die Außeneinheit 208 kann ein Display 216 und/oder ein Steuerkreuz 215 aufweisen. Die hermetische Dichtheit der Verschraubung (äußere Verschraubung 217a mit innerer

Verschraubung 217b) wird durch die eingegossene und/oder verklebte Platine 214 einerseits sowie die beidseitigen Silikonflachdichtungen 212a, 212b andererseits erreicht.

Die Figur 31 illustriert eine beispielhafte Visualisierung eines Trocknungsprozesses und den

Verlauf eines beispielhaften aw-Wertes (Wasseraktivität).

Der Beginn von Phase 1 ist die Beladung mit frischem Material, außen befindet sich viel

Wasser, der äußere Bereich des Materials ist feucht, der Kernbereich sehr feucht. Der aw-

Wert (Wasseraktivität des zu trocknenden Materials) ist nahe 1. In Phase 1 wird durch scharfes Antrocknen das oberflächliche Wasser entfernt, der aw-Wert sinkt. Phase 2 möchte man zügig erreichen, um die Schimmel-/Fäulnisgefahr zu minimieren. In Phase 2 dringt

Wasser aus dem äußeren Bereich an die Oberfläche des zu trocknenden Materials. Der aw-

Wert sinkt weiter. Die Trocknung verlangsamt sich etwas. In Phase 3 möchte man überschüssige Feuchtigkeit aus dem Kernbereich entfernen, dies dauert länger. In Phase 4 egalisieren sich die Feuchteverhältnisse, am Ende ist die Trocknung abgeschlossen und das

Produkt kann am "perfekten" (d.h. wunschgemäßen) aw-Wert stabilisiert werden.

; BE2023/0066

Über den aw-Wert lässt sich bestimmen, wie viel Wasser an Oberflächen von Produkten u.a. für Mikroorganismen frei verfügbar ist. Es gibt dort Grenzwerte, unter denen das Wachstum von Schimmel u.a. Pathogenen weitestgehend gestoppt wird.

Das Flussdiagramm der Figuren 32 — 35 veranschaulicht ein beispieihaftes

Betriebsverfahren („(Haupt-)Trockenprogramm“) für eine Trockeneinheit 100 in einem

Trockenbehältnis 300. (Einige längere Beschriftungen finden sich in der

Bezugszeichenliste.)

Die im Wesentlichen selbsterklärenden Diagramme seien lediglich um einige ergänzende

Hinweise erweitert. Das Steuerungsverfahren kann auf Basis von Berechnung von absoluten

Sol und/oder Inkrement-Werten ausgebildet sein, oder auch im Wesentlichen (hier dargestellt) inkrementell, auf Basis regelmäßiger Ausführung, agieren. So wird insbesondere in Bezug auf neue, kleine Änderungen nachkorrigiert, wodurch ein stabiler Trocknungs- und/oder Curing-Prozess gebildet wird. Es können insbesondere verschiedene Modi vorgesehen sein, darunter verschiedene Programme, letztere können insbesondere jeweils einen („echten“) Trockenmodus sowie einen Curingmodus (zur qualitätssichernden

Verwahrung) enthalten. Insbesondere der Curingmodus ist besonders energiesparend ausgestaltet. Das Gerät lässt sich so lange Zeit beispielsweise mit nur einer handelsüblichen (USB-)Powerbank als Stromversorgung betreiben, was für Mobilität und Logistik — u.a. auch

Reisen, besonders im privaten nicht-gewerblichen Bereich — vorteilhaft ist.

Eine beispielhafte Zykluszeit beträgt 60 Sekunden. Der rF-Setpoint ist die gewünschte, einstellbare relative Luftfeuchtigkeit im Behälter (entspricht gewissermaßen dem eigentlich wichtigeren Soll-aw-Wert des Produktes, mittels der Relation: aw = rF / 100% im

Equilibrium).

Das Flussdiagramm der Figur 36 illustriert einen aw-Wert-Messzyklus sowie eine erweiterte

Auswertung / Steuerung des Trockenprozesses durch Berücksichtigung des aw-Wertes

(spezifische Wasseraktivität). Für einen aw-Messzyklus (Bestimmung der spezifischen

Wasseraktivität) kann beispielsweise das Trockenprogramm unterbrochen bzw. einstweilig ausgesetzt/suspendiert werden.

Über den aw-Wert lässt sich im Wesentlichen bestimmen, wie viel Wasser an Oberflächen von Produkten u.a. für Mikroorganismen frei verfügbar ist.

Im Rahmen der hier diskutierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die

Bestimmung des aw-Wertes während des laufenden Prozesses möglich: in regelmäßigen

Abständen wird das Trocknen unterbrochen und gemessen, auf welchen Wert die

Luftfeuchtigkeit ansteigt (mit zeitlichem Grenzwert, eine Messung wird nicht ewig lange durchgeführt, insbesondere in den frühen Phasen zur Vermeidung von Schimmel- /Fäulnisgefahr; ein mathematisches Extrapolationsverfahren kann eingesetzt werden, um die

Zeit weiter reduzieren zu können).

Dies ist vorteilhaft gegenüber der regelmäßigen Entnahme von Proben zur Bestimmung des aktuellen aw-Wertes (Stand der Technik, häufig im lebensmitteltechnischen Bereich eingesetzt). Dabei wird eine Probe des Produkts entnommen, in ein hermetisch gedichtetes

Gefäß gegeben und kontinuierlich die Luftfeuchte gemessen.

Die direkte Bestimmung gemäß Erfindung ist präziser und reduziert Störeinflüsse auf den

Trocknungsprozess durch den ansonsten erforderlichen hermetischen Durchbruch. So kann durch ein geeignetes Betriebsverfahren samt Auswertung der aw-Wert regelmäßig bestimmt und zum weiteren optimierten Verlauf des Trocknungsverfahrens verwendet werden.

Weitere Größen lassen sich im aw-Messzyklus bestimmen, entsprechende Steuerparameter für das Trocknungsprogramm neu setzen und/oder beeinflussen. Separate

Messapparaturen sind dabei nicht erforderlich.

Ein Trocknungs-Hauptprozess kann beispielsweise jeweils nach einem regelmäßigen

Zeitintervall für einen aw-Messzyklus unterbrochen werden. Beispielsweise kann dies alle 2

— 4 h geschehen. Bei diesem Verfahren können beispielsweise ferner eine maximale

Lüfterdrehzahl n(maxdyn) und ein maximaler Öffnungswinkel w(maxdyn) für Schieber dynamisch neu berechnet werden, was besonders vorteilhaft ist, mit dem Ziel einer besonders schonenden und dennoch effizienten Trocknung im Rahmen des Trocknungs-

Hauptprogrammes (siehe Fig. 32 — 35). So hat der aw-Messzyklus eine zusätzliche dynamische Rückwirkung auf den Betrieb des Hauptprogrammes mittels der genannten

Größen.

Durch diese Rückwirkung wird bewusst der Grad der Außenfeuchtigkeit (vgl. auch Fig. 31) in besonders gebührender Weise berücksichtigt. Lax gesagt wird in einem vorteilhaften Maße „schärfer“ getrocknet, wenn außen noch zu viel Feuchtigkeit besteht, jedoch schonender und gleichmäßiger, wenn diese bereits reduziert wurde bzw. das Niveau akzeptabel ist.

Es kann also beispielsweise sein, dass das Ergebnis einer Messung während der Trocknung ergibt, dass außen noch zu viel Feuchtigkeit ist (Steigung hoch - schneller Anstieg der rF (relative Luftfeuchtigkeit) im Behälter in kurzer Zeit). Dann wird für den Trockenzyklus zwischen den Messungen schärfer getrocknet, da höhere Drehzahl des Entfeuchterlüfters und größerer Öffnungswinkel der Schieber mehr Luftfeuchtigkeit entziehen können.

Umgekehrt (niedrige Steigung) entsprechend umgekehrt. Ziel ist gleichmäßigere Trocknung unter Beachtung des aw-Werts. Dieser Wert passt sich während der kompletten

Trocknungsphase an und läuft gegen Ende wieder auf den vom Benutzer gesetzten Wert zu (und wird dann gehalten).

In der Trocknungsphase können diese Werte also durch die berechneten, durch den vorangegangenen aw-Messzyklus beeinflussten neuen Maximalwerte "überschrieben" werden und gelten bis zum nächsten Messzyklus.

Es wird also aufgrund einer Steigung der Zeitentwicklung der relativen Luftfeuchtigkeit eine

Anpassung von Werten, insbesondere von n(maxdyn) und/oder w(maxdyn), des (Haupt- )Trocknungsprogrammes vorgenommen.

Als wichtige Klarstellung sei am Rande bemerkt: rFZiel bezeichnet im Rahmen eines aw-

Messzyklus und der Figur 36 jedoch eine für den Messzyklus interne Variable, ohne

Rückwirkung auf einen rF-Setpoint des Hauptprogrammes.

Besonders wichtige Schritte im Rahmen der Funktionsweise des aw-Messzyklus seien im

Folgenden grob umrissen:

Die Schritte 1001 und 1002 zielen im Wesentlichen auf die Erfassung einer relativen

Ausgangsluftfeuchtigkeit ab (67% in Fig. 40). Im Folgenden findet je Schrittweite (Veränderung in der relativen Luftfeuchtigkeit; 5% in Fig. 40) eine Steigungsbestimmung statt. Dies ist durch die Schritte 1004 und 1005 gegeben, die Steigungsbestimmung selbst findet im Rahmen des Schrittes 1007 statt. In Schritt 1008 wird regelmäßig die nachfolgende rF-Schrittweite (für die nächste Steigungsbestimmung) begonnen. Wird eine

Abbruchbedingung erreicht (Steigung unterschreitet Mindestschwelle, Ja in Schritt 1007) erreicht, ist der aw-Messzyklus abgeschlossen. Ferner kann auch bei Erreichen einer maximalen Messzeit (Schritt 1006) mit Schritt 1007 (Evaluation der Abbruchbedingung) fortgefahren werden.

Als aw-Wert kann die relative Luftfeuchtigkeit am Ende der Messung in sehr guter Näherung verwendet werden (Schritt 1009). Die größte Steigung eines Messzyklus m(max) kann ferner für eine Neueinstellung von Steuerwerten des Hauptprogrammes genutzt werden, wie beispielsweise n(maxdyn) und/oder w(maxdyn) (Schritte 1010 und 1011).

Der Messzyklus ist damit abgeschlossen. Es kann wieder ins (Haupt-)Trocknungsprogramm zurückgekehrt werden.

Für ein detailliertes Verständnis anhand eines Beispiels sei auf die Figuren 39 und 40 und die einschlägige Diskussion verwiesen.

In einem Beispiel wird ein Trocknungsprozess durch einen Nutzer (insbesondere erstmalig) gestartet. Beispielsweise werden bestimmte Werte für eine maximale Lüfterdrehzahl n(max) für den Entfeuchtungslüfter und/oder für einen maximalen Öffnungswinkel eines/der

Schiebers w(max) durch Benutzerkonfiguration (oder bestimmte Standard-Werte) voreingestellt (z.B. n(max)=80%, w(max)=100%). Die Werte können übrigens als absolute oder relative (%) Werte ausgestaltet sein.

In einem beispielhaften ersten aw-Messzyklus (erster im Rahmen einer Trocknung eines neuen „Batches“ an Trockengut) wurde eine maximale Steigung im Rahmen des Messzyklus m(max) von 0,61 numerisch ermittelt. Dies deutet auf eine nach wie vor sehr hohe

Oberflächenfeuchtigkeit hin. Nach dem ersten Messzyklus wird n(maxdyn) auf Basis dieses

Wertes neu berechnet. So ergibt sich beispielsweise: n(maxdyn) = 1,1*n(max)=88%. w(maxdyn) bleibt beispielsweise bei 100% (da 100% bereits der absolute „maximale maximale Wert“ [sic!] ist).

Nach beispielsweise 9 weiteren Messzyklen wurde in einem 10. Messzyklus eine maximale

Steigung der relativen Luftfeuchtigkeit in diesem Zyklus von 0,23 ermittelt. Zur Schonung und Gleichmäßigkeit der Trocknung wird nun in diesem fortgeschrittenen Stadium der

Trocknung für den nachfolgenden Trocknungsprozess beispielsweise berechnet: n(maxdyn) =0,7*n(max) = 56%, w(maxdyn) = 0,7*w(max) = 70%.

Berechnung der Form n(maxdyn) = n(max) * (m(max) / m(ref) * k1) sowie w(maxdyn) = w(max) * (m(max) / m(ref) * k2) berücksichtigen Effekte der Feuchtegradienten im Produkt während des Trocknungsprozesses. m(ref) ist eine Normierung/Kalibrierung auf den ersten aw-Messzyklus im Rahmen einer Trocknung. k1 und k2 sind dabei einstellbare

Korrekturfaktoren. Diese können insbesondere von Art und/oder Eigenschaften des zu trocknenden Materials abhängig sein bzw. eingestellt werden. Insbesondere sind

Eigenschaften des Materials in Bezug auf die inneren Wasser- /Feuchtigkeitsdiffusionseigenschaften relevant (bspw. Response auf einen bestimmten

Feuchtegradienten) und lassen sich über k1 und k2 entsprechend einstellen.

Im Übrigen lassen sich gar neue Trockenverfahren / Algorithmen per Online-Update implementieren. Dazu muss nicht einmal das Gefäß geöffnet und die hermetische

Abdichtung durchbrochen werden.

Die Figur 37 illustriert ein weiteres beispielhaftes, vorteilhaftes Trocknungsmodell. Das

Modell basiert auf Sättigungsdefizit (VPD = vapour pressure deficit). Auch dieses Modell lässt sich leicht umsetzen: Die Temperatur wird ohnehin ständig gemessen, die

Luftfeuchtigkeit kann man über die Trockeneinheit variieren.

Die Figur 38 zeigt hierzu einige Kurven mit jeweils konstantem VPD, für beispielhafte VPD- basierte Trocknungsprozesse (Plot: Relative Luftfeuchtigkeit als Temperaturfunktion).

Insbesondere für bestimmte Trockengüter erzielt dieser Prozess besonders wünschenswerte Ergebnisse. Die Trocknung bei konstantem VPD kann den

Feuchtegradienten innerhalb des Produkts (also von Oberfläche zum "Kern") möglichst klein halten. Hierdurch ist die Trocknung besonders schonend. Dabei kann insbesondere auch der aw-Wert (an der Oberfläche) unterhalb eines kritischen Wertes gehalten werden (z.B. kritischer Wert von 0,65). Für einige VPD-Trocknungsverfahren kann eine

Temperatursteuerung und/oder Mittel zum Erhöhen und/oder Senken der Temperatur vorgesehen sein.

Die Figuren 39 und 40 illustrieren weitere beispielhafte Eigenschaften im Zusammenhang mit einer (mehrfach wiederholten) aw-Wert-Bestimmung. Die Figur 39, obere Grafik, illustriert dabei einen beispielhaften Messzyklus: Details zu diesem Beispiel lassen sich der

Figur 40 entnehmen. Die Figur 39, untere Grafik, illustriert den Verlauf einer „maximalen

Steigung“ m(max) über einen Trocknungsprozess umfassend mehrere aw-Messzyklen. Der

Trocknungs-Hauptprozess kann beispielsweise nach einem regelmäßigen Zeitintervall für einen aw-Messzyklus unterbrochen werden. Beispielsweise kann dies alle 2 -4h geschehen.

Optional kann eine UV-Luftdesinfektionseinheit für die Trockeneinheit vorgesehen sein.

Diese Einheit kann bei ganz besonders schimmel- und/oder fäulnisgefährdetem Trockengut eingesetzt werden. Denn Pathogene können so unterdrückt werden. Bei den meisten üblichen Pflanzenmaterialien ist diese zusätzliche Unterdrückung von Schimmel und/oder

Fäulnis jedoch beim Einsatz der Erfindung nicht mehr erforderlich.

Bezugszeichenliste 100 Trockeneinheit 101 Ultraschallbefeuchter (abnehmbar) 102a,b Verbinder (verbindet die Schieber) 103 Motor (Antrieb für 2. Schieber 104b,

Schrittmotor mit angeflanschtem Getriebe zur Verstellung der

Schieber) 104a,b Schieber (a=1=Lufteinlass, b=2=Luftauslass) 105 Abdeckplatte für Granulatschale (ist Träger für Komponenten) 106 Granulatschale mit Ablauföffnungen (gefüllt mit Trockenmittel) 107 Füllstandssensor für Auffangwanne 108 Auffangwanne für Flüssigkeit 110 Lüfter/Ventilator 1 (variable Geschwindigkeit) (saugt Luft an, bläst diese durch vier verschlieBbare Einlassöffnungen über ein Trockenmittel und durch die zwei Auslassöffnungen aus) 111 Aufnahme Schrittmotor (zum 2. Schieber gehörig) 112 Reflexlichtschranke (auf Grauskala gerichtet) 113 Geführter Stab mit Grauskala 113b Führung für Grauskala 114 Platine (PCB), zur mechanischen Aufnahme der Lichtschranken und zur elektrischen Verteilung der Signale 115 Lichtdichte Abdeckung für Reflexlichtschranke zur Minimierung von

Fremdeinflüssen (Umgebungslicht) 116 Gabellichtschranke, zur Bestimmung der Referenzposition (Nullposition) der Schieber 117 Halter für Schrittmotor; auch: Führung für Grauskala von

Granulatlevelarm; Aufnahme für Platine zum Anschluss von Motor,

Lüfter 1, Lichtschranken 120 Aussparung im Schieber 2 (Luftauslass) 121 Aussparung in der Abdeckplatte 105 122 Aussparung im Schieber 1 (Lufteinlass) 130 Erste Gehäuseteil-Abdeckung oben 130b Lufteinlass/Einstrômôffnungen

131 Zweite Gehäuseteil-Abdeckung oben, mit Buchsen zum Anschluss von Verbindungskabeln zum Befeuchter und zur Umlufteinheit (oberen

Einheit), mit WiFi- und Bluetooth-fähigem Microcontroller zur

Auswertung und Steuerung der Einzelkomponenten 131b Luftauslass/Ausströmöffnungen 132 Untere Gehäuseteil-Abdeckung 133 Aufnahme für Halterung des US-Befeuchters (abnehmbar) 134 Dichtlippe in Abdeckplatte, dichtet die Öffnung in der Abdeckplatte gegen den Schieber ab und verringert unerwünschte Entfeuchtung im

Lagermodus 135 Öffnung für optisches Signal von Füllstandssensor Ablaufwanne 136 Füllstandssensor für gelöstes Trockenmittel (Salzlôsung) 137 WiFi- und Bluetooth-fähiger Microcotroller zur Auswertung und

Steuerung der Einzelkomponenten 138 Buchse zum steckbaren Anschluss des Verbindungskabels (von

Trockeneinheit zu Umlufteinheit) 139 Empfänger (Photodiode) für Signal von Flüssigkeitssensor, gibt ein elektrisches Signal, wenn vom Flüssigkeitssensor Licht empfangen wird 139b Freiliegende Kontakte, Leitfähigkeit einer berührenden Flüssigkeit wird detektiert 140 Granulatlevel (Level chemischer Entfeuchter) 141 Granulatmessarm (auf Granulat aufliegender, um eine Achse begrenzt drehbarer Arm, der eine geführte Grauskala vertikal verschieben kann, Winkel ändert sich mit der Höhe des Granulats) 142 Granulat 143 Durch Luftfeuchtigkeit verflüssigtes Trockenmittel (Salzlösung) 144 Überlauföffnungen für gelöstes Trockenmittel (wenn untere Öffnungen verstopfen sollten, kann es in die Auffangwanne fließen) 180 Verbindungskabel zum Anschluss des Ultraschall-Befeuchters an

Trockeneinheit 181 oberer Teil mit Sonoeinheit (mikroperforierte Scheibe) und Elektronik 182 Halter der Befeuchtungseinheit zum Einschieben in Gegenstück an

Lüfterhalter von Trockeneinheit 183 Füllstandsmessstab mit innenliegendem Reed-Kontakt (magnetisch ausgelöst)

184 Kontermutter für Füllstandsmessstab 185 Schwimmkörper mit innenliegendem Magnet; löst Reed-Kontakt aus, sobald bestimmter Füllstand überschritten ist 186 Austrittsöffnung für zerstäubtes Wasser 200 Umlufteinheit 201 Gegenstück/Halter mit Gewinde und Dichtung (wird durch Wandung mit Lüfterhalterung verschraubt) 202 Lüfterhalterung/Halterung Umlufteinheit 203 Umluftventilator (Lüfter/Ventilator 2) 204 Aufnahme eines Teils der Steuerelektronik mit Luftfeuchtigkeits- und

Temperatursensor 205 Verbindungskabel Trockeneinheit (untere Einheit) und Umlufteinheit (obere Einheit) 206 Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensor 207 Verschraubung mit innen- und außenliegender Flachdichtung, zum hermetischen Abdichten des Durchbruchs 208 Austauschbare Außeneinheit (steckbarer Aufsatz); Option für Nur-

Stromversorgung (über standardisierte USB-C-Buchse oder wahlweise mit USB-C-Buchse zur Stromversorgung und integriertem

Display mit Bedientastern) 208b Austauschbare Außeneinheit (steckbarer Aufsatz); Variante Nur-

Stromversorgung 209 USB-C-Buchse (siehe auch 208) 210 Deckel des Gefäßes/Trockenbehältnisses (mit Bohrung für Verschraubung der Außeneinheit) 211a User Interface (Display und Bedientasten) + Stromversorgung 211b Stromversorgung (Ul-Steuerung erfolgt über Software/App) 212a Flachdichtung außen 212b Flachdichtung innen 213 Abdeckung der Verschraubung samt Aufnahme 204 214 In äußere Verschraubung eingeklebte / vergossene Platine mit beiderseitigen Steckverbindern; stellt sicher, dass der Trockenbereich gegenüber der Umgebung dicht ist (hermetisch) 215 Steuerkreuz 216 Display

217a Äußere Verschraubung, mit Außengewinde und Aufnahme für Platine mit Steckverbindern 217b Innere Verschraubung, mit Innengewinde 218 Gehäuse-/Gefäßwandung mit Durchgangsbohrung 219 Platine zur Aufnahme von Steckverbindern, Tastern, Display 220 Steckverbinder (diverse) 300 Trockenbehältnis (hermetisch abriegelbar) bspw. zur Aufnahme von Trockengut in Beuteln (oder dgl.) 301 Clip zum Einhaken / Befestigen des Beutels an Gefäß 302 Luftdurchlässiger Beutel / Sack für die Aufnahme von Trockengut (beispielhaft gezeigt, mehrere davon möglich) 303 Spannring für Gefäß und Deckel 905 Benutzereingabe Prozessparameter: max. Lüfterdrehzahlen, max.

Öffnungswinkel der Schieber, Zykluszeiten (Zeit zwischen Messungen und Anpassen der Ent-/ Befeuchtung), Art des Antrocknens (stark, mittel, schwach), Schrittweiten für Lüfter und Schieber zwischen den

Anpassungen, Sollwert (Setpoint) für relative Luftfeuchte, Hysterese für Setpoint 934 Umluftlüfter auf MAX, Sprühstoss Wassernebel ausgeben zur

Erhöhung der Luftfeuchte, Wartezeit, kein Prozess, Verteilung der

Feuchtigkeit und Vermeidung falscher Messwerte, nach Wartezeit zurücksetzen der Drehzahl Umluftlüfter auf ursprünglichen Wert 1010 Größte Steigung des Messzyklus (m(max)) wird zusammen mit einer laufenden Nummer gespeichert. Größte Steigung des ersten

Messzyklus wird als m(ref) als Ausgangswert für weitere

Berechnungen gespeichert. Steigungen der relativen Luftfeuchtigkeit von Messung zu Messung sollten kontinuierlich sinken (überprüfen der Trocknung sowie Optimierung des Verfahrens möglich) 1011 Dynamische Anpassung der Entfeuchtung (max. Lüfterdrehzahl n(maxdyn) des Entfeuchtungslüfters von festgelegter max.

Lüfterdrehzahl n(max) abgeleitet; max. Öffnungswinkel w(maxdyn) der

Schieber), Wichtung der Anpassung über modifzierbare

Korrekturfaktoren k1 und k2, Beispielrechnung: n(maxdyn) = n(max) * (m(max) / m(ref) * k1) w(maxdyn) = w(max) * (m(max) / m(ref) * k2)

Diese dynamischen Maximalwerte werden als aktuelle Maximalwerte zwischen den Messzyklen für die Lüfterdrehzahl und den maximalen

Öffnungswinkel der Schieber verwendet

Claims

Patentansprüche

1. Trockeneinheit (100) zum Einsatz in ein Trockenbehältnis (300) zum schonenden Trocknen von organischem, insbesondere pflanzlichem, Material, welche eingerichtet ist, auf Grundlage von chemischer Entfeuchtung mittels eines chemischen Entfeuchters (142) der Umluft Feuchtigkeit zu entziehen, wobei eine Intensität der chemischen Entfeuchtung steuerbar ausgestaltet ist.

2. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 1, umfassend eine Regelung, mit welcher die Intensität der chemischen Entfeuchtung im Zeitverlauf gesteuert wird.

3. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Steuerung einer Intensität der Entfeuchtung dadurch bewirkt wird, dass eine Intensität eines Luftstroms im Bereich eines chemischen Entfeuchters (142) eingestellt und/oder beeinflusst wird.

4. Trockenheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu einem Einsatz in einem Trocken- und/oder Verwahrgefäß (300), insbesondere hermetisch verriegelbaren Gefäß (300).

5. Trockenheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Mittel (203) zur Erzeugung einer Umluftzirkulation, insbesondere in einem Trockenbereich, welcher für zu trocknendes und/oder zu verwahrendes Material angedacht ist.

6. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 5, wobei der Trockenbereich zwischen dem Mittel (203) zur Erzeugung einer Umluftzirkulation und einem Bereich einer chemischen Entfeuchtung (106) angeordnet ist.

7. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Mittel (203) zur Erzeugung einer Umluftzirkulation in ihrer Intensität steuerbar ausgestaltet sind, insbesondere als drehzahisteuerbarer Lüfter (203).

8. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Schale (106) zur Aufnahme von Trockenmittel, insbesondere Schale (106) mit Ablauföffnungen.

9. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Bereich (106) eines Trockenmittels (142), insbesondere in einer Schale (106), wobei die Trockeneinheit (100) ferner Einströmöffnungen (121) sowie Ausströmöffnungen (121) für Luft aufweist, welche dazu eingerichtet sind, Luft in den Bereich eines Trockenmittels ein- oder ausströmen zu lassen, insbesondere Einströmöffnungen und/oder Ausströmöffnungen in einer Abdeckung der Schale (106).

10. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 9, ferner aufweisend mindestens einen Schieber(104a,b), welcher eine Ein- oder Ausströmöffnung (121) mindestens teilweise überdeckt, und dessen relative Bewegung zur Ein- oder Ausströmöffnung (121) geeignet ist, einen Luftstrom durch die Ein- und/oder Ausströmöffnung zu regulieren.

11. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Lufteinlassschieber (104a), welcher geeignet ist, einen Luftstrom durch eine Einströmöffnung zu regulieren und/oder einen Luftauslassschieber (104b), welcher geeignet ist, einen Luftstrom durch eine Ausströmöffnung zu regulieren.

12. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens einen Schieber (104a,b), welcher selbst Luftstromôffnungen (120, 122) aufweist, insbesondere alternierende Bereiche von Luftstromöffnungen (120, 122) und geschlossenen Bereichen.

13. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens zwei Schieber (104a,b) zur Regulierung von Luftströmen, insbesondere einen Einlassluftstrom sowie einen Auslassluftstrom.

14. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 13, wobei mindestens zwei Schieber (104a,b) durch mindestens einen Verbinder (102a,b), insbesondere zwei Verbinder (102a,b), miteinander mechanisch gekoppelt sind.

15. Trockeneinheit (100) nach einem der Ansprüche 10 — 14, wobei mindestens ein Schieber (104a,b) als Rotationsschieber (104a,b) ausgestaltet ist, insbesondere zwei Schieber (104a,b) als Rotationsschieber (1044a,b} ausgestaltet sind, insbesondere zwei Schieber (104a,b), welche durch mindestens einen Verbinder (102a,b), insbesondere zwei Verbinder (102a,b), verbunden als Rotationsschieber (104a,b) ausgestaltet sind.

16. Trockeneinheit (100) nach einem der Ansprüche 10 — 15, umfassend eine Lichtschranke, insbesondere Gabelllichtschranke (116), zur Kalibrierung einer relativen Position mindestens eines Schiebers (104b), insbesondere einer Nullposition mindestens eines Schiebers (104b).

17. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Granulatmessarm (141) zum Erfassen eines Füllstandes eines chemischen Entfeuchters (142).

18. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 16, wobei der Granulatmessarm (141) mit einem geführten Stab (113) mechanisch interagiert, insbesondere ein Stab mit einer Skala, insbesondere optische Skala, insbesondere Grau- und/oder Farbskala (113).

19. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 16 oder 17, wobei auf Grundlage einer Auswertung, insbesondere einer Skala, mittels einer Lichtschranke, insbesondere Reflexlichtschranke (112), auf einen Füllstand und/oder eine Winkelauslenkung des Granulatmessarms (141) geschlossen werden kann.

20. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Auffangwanne (108) für gelösten chemischen Entfeuchter (142, 143).

21. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 20, ferner umfassend einen Leitfähigkeitsdetektor (136) und/oder Flüssigkeitssensor (136), insbesondere angeordnet an der Unterseite der Schale (106) und/oder eines zur Aufnahme von

Trockenmittel ausgestalteten Bereichs (106), insbesondere in einem oberen Bereich der Auffangwanne (108).

22. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 21, wobei der Leitfähigkeitsdetektor (136) und/oder Flüssigkeitssensor (136) beim Auslösen ein optisches Signal erzeugt.

23. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 22, wobei das optische Signal durch einen optischen Signalempfänger (139), insbesondere eine Photodiode (139), detektiert wird, insbesondere Photodiode (139) angeordnet in einem Bereich oberhalb eines zur Aufnahme von Trockenmittel ausgestalteten Bereichs (106), insbesondere der Schale (106), insbesondere Photodiode (139), welche sich eine Platine und/oder ein PCB (114) mit einer oder mehrereren Lichtschranken, insbesondere mit einer Gabellichtschranke (116) und/oder einer Reflexlichtschranke (112), teilt.

24. Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Ultraschallbefeuchter (101), insbesondere eingerichtet zu einem Erhöhen und/oder Vermeiden eines Absinkens einer Luftfeuchtigkeit durch die kontrollierte Abgabe von Wasserdampf, insbesondere um während längerer Lager- und/oder Curingprozesse einem Absinken der Luftfeuchtigkeit, beispielsweise unter einen Sollwert, entgegenzuwirken.

25. Trockeneinheit (100) nach Anspruch 24, wobei der Ultraschallbefeuchter (101) einen magnetisch ausgelösten Reed-Kontakt (183, 185) umfasst.

26. Trockenheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Trocken- und/oder Verwahrgefäß (300), insbesondere hermetisch verriegelbares Gefäß (300, 210, 214).

27. Verfahren zum Betreiben und Steuern einer Trockeneinheit (100) zum Einsatz in ein Trockenbehältnis (300) zum schonenden Trocknen von organischem, insbesondere pflanzlichem, Material, insbesondere einer Trockeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, auf Grundlage von chemischer Entfeuchtung mittels eines chemischen Entfeuchters (142) in einem Trockenbehältnis (300), insbesondere einem hermetisch abgeriegelten und/oder abriegelbaren Trockenbehältnis (300), umfassend Messen (908) von Messwerten einer Temperatur und/oder einer Luftfeuchtigkeit in dem Trockenbehältnis (300), und Steuern eines effektiven Kontaktes von in dem Trockenbehältnis (300) befindlicher Umluft mit dem chemischen Entfeuchter, insbesondere durch Veränderung einer Drehzahl einer Belüftungsvorrichtung (110) und/oder durch effektive Veränderung von Belüftungszugängen (120 — 122), auf Basis mindestens eines der Messwerte.

28. Verfahren nach Anspruch 27, ferner umfassend Messen (1009) eines aktuellen aw-Wertes des in dem Trockenbehältnis (300) befindlichen Trockenguts, ohne das Trockenbehältnis (300) öffnen zu müssen.

29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei ein neuer Trocknungs- und/oder Curing- Algorithmus ausgeführt werden kann, ohne das Trockenbehältnis (300) öffnen zu müssen.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 29, ferner umfassend: Setzen eines Sollwertes einer Luftfeuchtigkeit auf Basis eines VPD und/oder Sättigungsdefizits.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 30, ferner umfassend: Variieren, insbesondere periodisches Variieren, und/oder Modulieren, insbesondere periodisches Modulieren, insbesondere auch bei konstanten Umgebungsfaktoren, Messwerten und/oder Sollwerten, einer Effektivität einer Umlufteinheit (203), insbesondere einer Drehzahl eines Lüfters (203), für eine Umluftzirkulation im Trockenbehältnis (300), insbesondere zwischen einer maximalen Drehzahl und einer minimalen Drehzahl.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 31, ferner umfassend: Ansteuern eines Ultraschallbefeuchters (101) zum Erhöhen und/oder Vermeiden eines Absinkens einer Luftfeuchtigkeit durch die kontrollierte Abgabe von Wassernebel und/oder zerstäubtem Wasser, insbesondere um während längerer Lager- und/oder Curingprozesse einem Absinken der Luftfeuchtigkeit, beispielsweise unter einen Sollwert, entgegenzuwirken.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 32, umfassend Wiederholtes Messen (1004) einer Luftfeuchtigkeit, insbesondere im Rahmen eines Messzyklus und/oder mit deaktivierter chemischer Entfeuchtung, Berechnen (1007) mindestens einer Steigung einer zeitlichen Entwicklung der gemessenen Luftfeuchtigkeit, Anpassen (1011) eines Steuerungsparameters für einen nachfolgenden Trocknungsprozess auf Basis der mindestens einen Steigung.

34. Verfahren nach Anspruch 33, umfassend: Berechnen (1007) je mindestens einer Steigung einer zeitlichen Entwicklung der gemessenen Luftfeuchtigkeit für eine jedes Intervall aus mehreren Intervallen, welche durch eine Start-Luftfeuchtigkeit und eine Ziel-Luftfeuchtigkeit gebildet werden (1002), Berechnen und/oder Auswählen (1010) eines Steigungs-Maximalwertes aus den berechneten Steigungen, Anpassen (1011) eines Steuerungsparameters für einen nachfolgenden Trocknungsprozess auf Basis des Steigungs-Maximalwertes.

35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, wobei mindestens ein Steuerungsparameter für einen nachfolgenden Trocknungsprozess eines oder mehrere umfasst aus: eine maximale Lüfterdrehzahl, als relativer Wert oder absolut, insbesondere für einen Entfeuchtungslüfter (110), und/oder eine maximale effektive Öffnung (120 — 122), als relativer Wert oder absolut, einer Luftzufuhr (120 — 122) zu einem chemischen Entfeuchter (142), insbesondere einen maximalen Öffnungswinkel, als relativer Wert oder absolut, mindestens eines Schiebers (104a,b) zur Einstellung einer solchen Öffnung.

36. Organisches Trockengut, insbesondere pflanzliches Trockengut, getrocknet mittels der Trockeneinheit (300) nach einem der Ansprüche 1 — 26 und/oder erhalten nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 35.

37. Computer, Prozessor, Datenverarbeitungsgerät, Mikroprozessor oder Computerbauteil, welcher/s dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 35 zu bewirken, und/oder eingerichtet ist, eine Trockeneinheit (300) nach einem der Ansprüche 1 — 26 zu steuern.

38. Computerprogramm oder computerlesbares Speichermedium, welches geeignet ist, bei Ausführung das Verfahren nach einem der Ansprüche 27 — 35 zu bewirken, und/oder eingerichtet ist, bei Ausführung eine Trockeneinheit (300) nach einem der Ansprüche 1 — 26 zu steuern.