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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pasteurisierung einer Flüssigkeit, die in Behältern
enthalten ist, wie Bier in Flaschen oder Dosen, in einem Tunnelpasteurisierer, der wenigstens
eine Vorheizzone, eine Vorpasteurisierungszone, eine Pasteurisierungszone und eine
Kühlzone umfaßt, wobei jede Zone eine Vielzahl von Sprüheinrichtungen umfaßt, die
Behälter aufgeheizt und abgekühlt werden durch Besprühen mit Wasser, das in einer Vielzahl
von getrennten Auffangeinrichtungen aufgefangen wird, wobei die Behälter in der Kühlzone
mit Wasser besprüht werden, das in der Vorheizzone aufgefangen wird. Die Erfindung betrifft
auch einen Tunnelpasteurisierer zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
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Ein wie in dem voranstehenden Absatz beschriebenes Verfahren wird in der EP-A2-0 430
907 offenbart, worin Flüssigkeit, die in Behältern enthalten ist, wie Bier in Flaschen oder
Dosen, durch einen Tunnelpasteurisierer bei konstanter Geschwindigkeit durchgeleitet wird
und darin durch Aufwärmen der Behälter und Wiederabkühlen mittels Besprühen mit Wasser
pasteurisiert wird.
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Während eines normalen, kontinuierlichen Durchleitens der Behälter wird die Flüssigkeit in
den Behältern zuerst im Vorheizbereich auf nahe der Pasteurisierungstemperatur erhitzt und
wird nachfolgend in der Vorpasteurisierungszone erhitzt auf die Pasteurisierungstemperatur
durch Besprühen der Behälter mit Wasser, das in dieser Zone aufgefangen wird, welches
erneut auf eine Temperatur über der Pasteurisierungstemperatur erhitzt wird. In der
Pasteurisierungszone werden die Behälter mit Wasser besprüht, das in dieser Zone im Kreis geführt
wird, wobei das Wasser bei einer geeigneten Pasteurisierungstemperatur gehalten wird.
Nach dem Passieren der Pasteurisierungszone werden die Behälter in dem Kühlbereich
wieder gekühlt, wobei die Behälter in der ersten Kühlzone mit Wasser besprüht werden, das
in der letzten Vorheizzone aufgefangen wird. Das in der ersten Kühlzone aufgefangene
Wasser, das als Sprühwasser verwendet wurde und folglich Wärme von den Behältern
entnimmt, wird danach wieder der letzten Vorheizzone zugeführt.
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Das bekannte Verfahren hat als einen Nachteil, daß insbesondere beim Starten oder, nach
einem Ausfall, das erneute Starten der Pasteurisierung viel Energie erfordert, während
insbesondere während eines Ausfalls beim Durchleiten der Behälter durch den Pasteurisierer
viel Energie verloren geht. Außerdem erfordert das normale, kontinuierliche Durchleiten der
Behälter während der Pasteurisierung viel Energie für das Umpumpen des Sprühwassers
und bringen dieses auf eine Temperatur und halten es bei dieser Temperatur.
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Aufgabe der Erfindung ist, den Verbrauch an (Kühl)wasser und Energie in einem Verfahren
der Eingangs genannten Art zu reduzieren, während die guten
Pasteurisierungseigenschaften des bekannten Verfahrens beibehalten werden.
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An dieser Stelle wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß während des normalen
kontinuierlichen Durchlaufs der Behälter durch den Pasteurisierer die Zufuhr von Wasser zu den
Sprüheinrichtungen in der Pasteurisierungszone verhindert wird.
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Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Maßnahme basiert in erster Linie auf der Einsicht,
daß während des normalen kontinuierlichen Durchlaufs die Temperatur der Behälter und der
darin enthaltenen Flüssigkeit nach einem entsprechenden Vorheizen in der
Vorpasteurisierungszone in der Pasteurisiserungszone für die Pasteurisierung ausreichend hoch bleibt,
auch ohne Besprühen mit Wasser, welches in der Tat die gleiche Temperatur wie die
Behälter und insbesondere wie die darin enthaltene Flüssigkeit hat. Das ist auf das dichte
Packen der Behälter, die geringe Wärmeübertragung zwischen Luft und Glas, Weißblech und
ähnlichen Materialien, und einen geeigneten Grad an Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur in
der Pasteurisierungszone zurückzuführen.
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Da im Verfahren gemäß der Erfindung das Sprühen in der Pasteurisierungszone während
des normalen Durchlaufs der Behälter ausgelassen werden kann, ist weniger Energie für das
Aufwärmen des Sprühwassers erforderlich als in dem bekannten Verfahren.
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Steuerungstechnisch hat dieses Verfahren den weiteren Vorteil, daß die Flüssigkeit die
Vorpasteurisierungszone mit einem optimal einstellbaren Pasteurisierungswert verlassen kann
indem nur die Temperatur der Vorpasteurisierungszone beeinflußt wird, weil in der
Pasteurisierungszone kein Besprühen mehr stattfindet.
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Üblicherweise wird der Pasteurisierungswert von Flüssigkeit, die in Behältern enthalten ist, in
PUs ausgedrückt und ist eine Funktion von der Pasteurisierungstemperatur und der
Verweilzeit der Flüssigkeit, und im vorgegebenen Fall haben die Behälter in der (den) Zone(n)
die vorgegebenen Temperaturen. Optimieren des Pasteurisierungswertes kann im Prinzip
durch Beeinflussen der Temperatur auf der einen Seite und der Verweilzeit der Behälter in
der (den) Zone(n), worin diese Temperatur vorherrscht, auf der anderen Seite erreicht
werden.
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Üblicherweise werden die Durchlaufgeschwindigkeit und demgemäß die Verweilzeit der
Behälter in den verschiedenen Zonen sowie die Temperaturen, die in den verschiedenen Zonen
vorherrschen, so aufeinander abgestimmt, um eine optimale Pasteurisierungstemperatur zu
erreichen, wobei die verschiedenen Pasteurisierungswerte der Flüssigkeit in verschiedenen
Behältern innerhalb eines sehr schmalen Differentials liegen.
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Eines der wichtigsten Vorteile, in der Pasteurisierungszone während des normalen
kontinuierlichen Durchlaufs nicht zu besprühen, kann während eines Ausfalls und beim Starten nach
einem Ausfall im Durchlauf der Behälter durch den Pasteurisierer erreicht werden.
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Wenn der Durchlauf der Behälter gestört wird und die Behälter durch den Pasteurisierer in
einer verzögerten Weise geleitet werden oder darin zum Halten kommen, steigt die
Temperatur der Behälter und der Flüssigkeit darin langsam an, so daß die Möglichkeit der
Überpasteurisierung auftritt. Um dieses zu Vermeiden wird in dem bekannten Verfahren die
Temperatur des Sprühwassers in der Vorpasteurisierungszone und der Pasteurisierungszone einige
Zeit nachdem der Stillstand auftritt erniedrigt. Für diesen Zweck wird kaltes Wasser zum
Sprühwasser zugefügt. Im Ergebnis geht viel Wärme verloren, weil die Aufnahmemittel
überlaufen und weil warmes Wasser gekühlt wird, was, wenn der Fehler im Durchlauf
behoben ist, wieder erhitzt werden muß. Außerdem bedeutet die Zugabe von kaltem Wasser eine
relativ heftige Unterbrechung des Pasteurisierungsprozeßes, wodurch im Ergebnis die
Verteilung der Pasteurisierungswerte über die verschiedenen Behälter oder zumindest der darin
enthaltenen Flüssigkeit verhältnismäßig deutlich ist, während insbesondere nach dem
Beheben des Fehlers zusätzliche Maßnahmen notwendig sind, um Unterpasteurisierung zu
vermeiden.
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Wenn kein Sprühen in der Pasteurisierungszone während des normalen Durchlaufs
stattfindet, wie es oben gemäß der Erfindung vorgeschlagen wird, kann ein Abkühlen, falls
gewünscht, in einer beträchtlich energiesparenden Weise während der Störung im Durchlauf
durchgeführt werden, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während
eines verzögerten Durchlaufs oder Stillstands der Behälter in der Pasteurisierungszone das
Besprühen mit Wasser, das in einer Kühlzone aufgefangen wird, durchgeführt wird.
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Durch diese Maßnahmen kann eine bevorstehende Überpasteurisierung auf eine einfache
und effektive Weise vermieden werden. Insgesamt ist die Temperatur des in der oben
genannten Kühlzone aufgefangenen Wassers niedriger als die Temperatur der Behälter und
der darin enthaltenen Flüssigkeit in der Pasteurisierungszone, was die Notwendigkeit von
externer Zugabe von kaltem Wasser vermeidet. Darüber hinaus, wenn der normale
Durchlauf der Behälter durch das optimale Wiedereinstellen der Pasteurisierungstemperatur in der
Vorpasteurisierungszone wieder gestartet wird, ist es möglich, den optimalen
Pasteurisierungswert der Flüssigkeit und der Behälter einzustellen, ohne daß die Temperatur des
Wassers in der Pasteurisierungszone zu diesem Zweck erhöht werden mußte. Insgesamt findet
gemäß der Erfindung kein Sprühen in der Pasteurisierungszone während des normalen
Durchlaufs der Behälter statt. Auf diese Weise kann das normale Pasteurisierungsverfahren
zügig fortgesetzt werden, ohne das die Gefahr der Unterpasteurisierung besteht.
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Es wurde bereits oben erwähnt, daß im bekannten Verfahren die Behälter durch den
Pasteurisierer mit einer definierten konstanten Geschwindigkeit geleitet werden und daß folglich
die Verweilzeit der Behälter in den unterschiedlichen Zonen festgelegt ist. Die
vorherrschenden Temperaturen in den unterschiedlichen Zonen werden so eingestellt, um einen
optimalen Pasteurisierungswert zu erhalten.
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Diese Verknüpfung hat den Nachteil, daß die stromaufwärts und stromabwärts mit dem
Pasteurisierer verbundenen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Abfüll- und Etikettiermaschinenen,
an die Durchlaufgeschwindigkeit des Pasteurisierers angepaßt werden müssen, oder daß die
gesamte Linie nicht den optimalen Grad an Kapazitätsauslastung haben wird. Wenn die
Kapazität des Pasteurisierers zu hoch ist, muß der Pasteurisierer jedesmal zeitweise
gestoppt werden oder unbeladen laufen. In beiden Fällen tritt ein wesentlicher Energieverlust
auf. Wenn auf der anderen Seite die Kapazität des Pasteurisierers zu klein ist, weist die
weitere Vorrichtung keine optimale Kapazitätsauslastung auf und die Möglichkeit der
Unterpasteurisierung steigt beträchtlich. Außerdem geht durch Störungen in der Energiebalance
Energie verloren.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, können im erfindungsgemäßen Verfahren die
Durchlaufgeschwindigkeit der Behälter durch den Pasteurisierer und die Temperatur des
Sprühwassers wenigstens in der Vorpasteurisierungszone mittels eines Temperatur- Zeit- Modells so
gesteuert werden, daß Flüssigkeit und die Behälter beim Verlassen der
Vorpasteurisierungszone einen optimalen Pasteurisierungswert haben. Diese Maßnahmen, die besondere
Vorteile mit sich bringen, sind teilweise deshalb möglich, weil in der Pasteurisierungszone
während des normalen Durchlaufs kein Sprühen stattfindet, die Regulierung des
Pasteurisierungswertes findet im Wesentlichen in der Vorpasteurisierungszone statt, wodurch im
Ergebnis eine Regulierung im Fall von variablem Durchsatz hauptsächlich nur in der
Vorpasteurisierungszone eingestellt und durchgeführt werden sollte.
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In dem Fall eines gestörten Durchlaufs der Behälter durch den Pasteurisierer ermöglicht
diese Regulierung außerdem eine schnelle Temperaturreduzierung in der
Vorpasteurisierungszone, ohne die Gefahr der Unterpasteurisierung mit sich zu ziehen, da die relativ kalten
Behälter, die aus der Vorheizzone zur Vorpasteurisierungszone transportiert werden, die
Behälter, welche sich bereits über einen längerer Zeitraum in der Vorpasteurisierungszone
befinden, abkühlen, was bewirkt, daß die Durchschnittstemperatur der Behälter schnell unter
die Pasteurisierungstemperatur gebracht wird.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn während des normalen Durchlaufs der Behälter durch den
Pasteurisierer die Temperatur des Wassers in den Auffangeinrichtungen in der
Pasteurisierungszone wenigstens genauso hoch gehalten wird wie die Temperatur des Wassers in der
ersten Kühlzone. Dieses stellt in einer einfachen automatischen Weise sicher, daß die
Lufttemperatur und Feuchtigkeit in der Pasteurisierungszone bei einem geeigneten Wert
gehalten werden, wodurch im Ergebnis die Behälter in der Pasteurisierungszone sicher bei der
geeigneten Temperatur gehalten werden und Unterpasteurisierung oder Überpasteurisierung
vermieden wird.
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Auch wird auf diese Weise ein großer Wasservorrat erhalten, der eine solche Temperatur
hat, daß die Behälter, falls gewünscht, sowohl vorgeheizt werden können in der Vorheizzone
oder in den Zonen, die stromabwärts der Pasteurisierungszone angeordnet sind, gekühlt
werden können, so daß es möglich wird, ohne Zufuhr von kaltem Wasser zu kühlen, wodurch
im Ergebnis vergleichsweise sehr wenig Energie verloren geht.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße
Verfahren während des normalen Durchlaufs der Behälter durch den Pasteurisierer das in der
Kühlzone aufgefangene Wasser über die Auffangeinrichtungen in der Pasteurisierungszone
direkt zu den Sprüheinrichtungen in der Vorheizzone geleitet wird.
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Überdies ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen Tunnelpasteurisierer zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung zu stellen, wobei der
Tunnelpasteurisierer einen einfachen Aufbau hat, einen relativ niedrigen Energieverbrauch ermöglicht und
zum Beispiel durch eine einfache Anpassung bekannter Tunnelpasteurisierer erhalten
werden kann.
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Zu diesem Zweck ist ein Tunnelpasteurisierer, der wenigstens eine Vorheizzone, eine
Vorpasteurisierungszone, eine Pasteurisierungszone und eine Kühlzone, jede umfassend eine
Vielzahl von Sprüheinrichtungen, umfaßt, wobei in jeder Zone Auffangeinrichtungen zum
Auffangen von Wasser, das von den Sprüheinrichtungen kommt, angeordnet sind und
Transporteinrichtungen vorhanden sind, um die mit zu pasteurisierender Flüssigkeit gefüllten
Behälter unter den Sprüheinrichtungen und über den Auffangeinrichtungen durchzuleiten,
und Einrichtungen für das Erhitzen von Wasser vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprüheinrichtungen in einer Vorheizzone über Leitungen mit den
Auffangeinrichtungen in der Pasteurisierungszone verbunden sind.
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Diese Maßnahmen ermöglichen es, daß ein bekannter Pasteurisierer in einfacher Weise und
mit relativ geringen Kosten zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung
angepaßt werden kann, worin in einer Vorheizzone das Sprühen mit Wasser, das aus der
Pasteurisierungszone stammt, durchgeführt werden kann.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß der Erfindung
Schalteinrichtungen vorhanden sind, die in der Lage sind, im Falle eines normalen Durchlaufs von
Behältern durch den Pasteurisierer die Auffangeinrichtungen in der Kühlzone mit den
Auffangeinrichtungen der Pasteurisierungszone zu verbinden und während eines gestörten
Durchlaufs von Behältern durch den Pasteurisierer die Auffangeinrichtungen in der Kühlzone
mit den Sprüheinrichtungen in der Pasteurisierungszone zu verbinden.
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Im Ergebnis kann während eines normalen Durchlaufs der Behälter durch den Pasteurisierer
Sprühen in der Pasteurisierungszone verhindert werden, so daß der Energieverbrauch
niedrig gehalten wird, während bei einem gestörten Durchlauf das Sprühen in der
Pasteurisierungszone mit Wasser aus einer Kühlzone durchgeführt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pasteurisierers werden die
Auffangeinrichtungen in der Pasteurisierungszone und die Auffangeinrichtungen in der ersten
Kühlzone durch ein Gefäß gebildet.
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Bevorzugt umfaßt der Pasteurisierer gemäß der Erfindung Überwachungs- und
Steuereinrichtungen, um den Durchlauf der Behälter durch den Tunnelpasteurisierer und wenigstens
die Temperatur im Tunnelpasteurisierer und zum Steuern der Schalteinrichtungen auf dieser
Basis. Dies ermöglicht eine einfache und automatische Aufzeichnung und Steuerung des
Vorgangs im Tunnelpasteurisierer.
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In dieser Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Pasteurisierer
eine Regelvorrichtung umfaßt, um gemäß einem Modell die Durchlaufgeschwindigkeit der
Behälter durch den Pasteurisierer und die Temperatur des Wassers wenigstens in der
Vorpasteurisierungszone zu regeln, wobei die Anordnung derart ist, daß die Behälter und die
Flüssigkeit beim Verlassen der Vorpasteurisierungszone einen vorbestimmten
Pasteurisierungswert aufweisen.
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Um die Erfindung zu erläutern werden Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen
Zeichnungen:
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Zeigt Fig. 1 schematisch einen bekannten Pasteurisierer;
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Fig. 2 schematisch einen Tunnelpasteurisierer gemäß der Erfindung unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, worin die Behälter den Pasteurisierer in
einer üblichen Weise durchlaufen;
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Fig. 3 schematisch einen Tunnelpasteurisierer gemäß der Erfindung unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, worin der Durchlauf der Behälter durch
den Pasteurisierer gestört oder gestoppt ist; und
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Fig. 4 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Pasteurisierers.
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Ein bekannter Pasteurisierer, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt wenigstens eine
Vorheizzone 1, eine Vorpasteurisierungszone 2, eine Pasteurisierungszone 3 und eine Kühlzone 4.
Ein Transportband 5 läuft durch den Tunnelpasteurisierer durch die vier Zonen 1, 2, 3 und 4,
um die mit der zu pasteurisierenden Flüssigkeit gefüllten Behälter 6 durch den Pasteurisierer
zu leiten. Jede Zone 1, 2, 3 und 4 umfaßt ein Gefäß 7, 8, 9, 10, das unter dem
Transportband 5 angeordnet ist. Außerdem befinden sich in jeder Zone 1, 2, 3, 4 eine Vielzahl von
Sprüheinrichtungen 11, 12, 13, 14 über dem Transportband 5, so daß die Behälter 6 unter
den Sprüheinrichtungen 11, 12, 13, 14 vorrücken und mit Wasser, das aus den
Sprüheinrichtungen 11, 12, 13, 14 kommt, besprüht werden können, wobei das Wasser nachfolgend
in den Gefäßen gesammelt wird.
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Die in der Zeichnung dargestellten Temperaturen dienen nur als Beispiel und sind üblich für
das Pasteurisieren von Bier in Behältern. Diese Temperaturen können beispielsweise in
Abhängigkeit von der zu pasteurisierenden Flüssigkeit und den Behältern eingestellt werden.
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Wenn die mit Flüssigkeit gefüllten Behälter mittels des bekannten Pasteurisierers
pasteurisiert werden, werden die gefüllten Behälter über das Transportband 5 von zum Beispiel einer
hier nicht gezeigten Abfüllvorrichtung in die Vorheizzone 1 transportiert und von dieser Stelle
werden sie weiter durch den Pasteurisierer geführt. In der Vorheizzone werden die Behälter 6
mit Wasser, das eine solche Temperatur hat, daß die Behälter in der Vorheizzone 1 bis kurz
unter die Pasteurisierungstemperatur erhitzt werden, besprüht. Das Wasser, dessen
Temperatur sich während des Sprühens wegen des Wärmeaustauschs mit den Behältern
etwas erniedrigt hat, wird im Gefäß 7 aufgefangen.
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Aus der Vorheizzone 1 werden die Behälter 6 in die Vorpasteurisierungszone 2 transportiert
und mit Wasser, das eine solche Temperatur hat, daß durch Wärmeaustausch mit dem
Sprühwasser die Behälter 6 und die Flüssigkeit auf die Pasteurisierungstemperatur erhitzt
werden, besprüht. In der Vorpasteurisierungszone 2 wird das Sprühwasser im Gefäß 8
aufgefangen und mit einem über Wasserdampf beheizten Wärmetauscher 20 wieder auf die
gewünschte Temperatur gebracht, wobei es danach direkt wieder mit einer Pumpe 29 und
über die Leitung 17 in die Sprüheinrichtungen 12 in der Vorpasteurisierungszone zugeführt
wird. Mit anderen Worten wird in der Vorpasteurisierungszone 2 das Sprühwasser im Kreis
geführt.
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Nachdem die Behälter 6 und die Flüssigkeit auf Pasteurisierungstemperatur erhitzt worden
sind, werden die Behälter in die Pasteurisierungszone 3 geleitet, wo sie mit Wasser, das eine
solche Temperatur hat, daß die Behälter die in der Vorpasteurisierungszone 2 erreichte
Temperatur beibehalten, besprüht. Zu diesem Zweck wird das Sprühwasser in der
Pasteurisierungszone über das Gefäß 9, die Leitung 18, die die Pumpe 28 enthält, und die
Sprüheinrichtungen 13 im Kreislauf geführt, wobei das Wasser kontinuierlich bei der gleichen
Temperatur gehalten wird, falls notwendig über einen Wärmetauscher 21. Das bedeutet, daß
im bekannten Verfahren tatsächlich kein Wärmeaustausch zwischen dem Sprühwasser und
den Behältern 6 in der Pasteurisierungszone 3 stattfindet.
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Aus der Pasteurisierungszone 3 werden die Behälter durch die Kühlzone 4 geleitet, worin die
Behälter mit Wasser besprüht werden, welches mit der Pumpe 30 über eine Leitung 15 aus
dem Gefäß 7 in der Vorheizzone 1 zu den Sprüheinrichtungen 14 in der Kühlzone 4 geleitet
wird und falls notwendig auch mit Hilfe eines Wärmetauschers 19 auf die geeignete
Temperatur gebracht wird. Weil das in der Vorheizzone 1 aufgefangene Wasser eine
deutlich niedrigere Temperatur als die Behälter 6 hat, die aus der Pasteurisierungszone 3 in
die Kühlzone 4 gebracht werden, werden die Behälter 6 durch Wärmeaustausch mit dem
kälteren Sprühwasser gekühlt. Das durch den Wärmeaustausch in der Kühlzone 4
aufgewärmte Wasser wird im Gefäß 10 aufgefangen und von dort, falls erforderlich nach weiterem
Erwärmen durch einen Wärmetauscher 22, zu den Sprüheinrichtungen 11 in der Vorheizzone
durch die Pumpe 27 und über die Rückführleitung 16 geführt, danach kann es in der
Vorheizzone 1 als Sprühwasser verwendet werden.
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Wenn der Durchlauf der Behälter 6 durch den Pasteurisierer gestört ist steigt die Temperatur
der Behälter und der Flüssigkeit, insbesondere in der Vorpasteurisierungszone 2, schnell an,
was die Möglichkeit der Überpasteurisierung beträchtlich erhöht. Auch wenn das Wasser, mit
welchem in der Pasteurisierungszone 3 gesprüht wird, eine relativ hohe Temperatur hat,
steigt auch die Wahrscheinlichkeit der Überpasteurisierung.
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Um daher die Überpasteurisierung im bekannten Verfahren zu vermeiden, wird im Falle eines
gestörten Durchlaufs kaltes Wasser, das von außerhalb des Pasteurisierers stammt, mit dem
Wasser in der Vorpasteurisierungszone 2 und der Pasteurisierungszone 3 nach einer kurzen
Zeit gemischt, um so die Temperatur des Sprühwassers zu erniedrigen.
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Wenn sich der Durchlauf der Behälter wieder normalisiert, muß das mit dem kalten Wasser
gemischte Sprühwasser in der Vorpasteurisierungszone 2 und der Pasteurisierungszone 3
wieder aufgewärmt werden, was sehr viel extra Energie erfordert, wobei die Zeit, die benötigt
wird um das Sprühwasser wieder auf die gewünschte Temperatur zu bringen, die Gefahr der
Unterpasteurisierung mit sich bringt. Insbesondere hat das bekannte Verfahren den Nachteil,
daß die Zugabe von kaltem Wasser nur eine sehr drastische Wirkung ermöglicht, was
deutliche Unterschiede in den PU-Werten der verschiedenen Behälter während und einige
Zeit nach dem Auftreten des Fehlers im Durchlauf der Behälter mit sich bringt.
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Um die oben genannten Nachteile zu vermeiden, findet im Verfahren gemäß der Erfindung,
wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, kein Sprühen in der Pasteurisierungszone statt. Dieses
Verfahren kann mit einem Pasteurisierer gemäß der Erfindung durchgeführt werden, welcher
auf eine einfache Weise durch Anpassen des oben beschriebenen bekannten
Pasteurisierers erhalten werden kann.
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Im Pasteurisierer gemäß der Erfindung ist das Gefäß 9 in der Pasteurisierungszone 3 über
eine Leitung 23 mit den Sprüheinrichtungen 11 in der Vorheizzone 1 verbunden. Das Gefäß
10 in der Kühlzone 4 ist über eine Leitung 16' mit einem Drei-Wege-Ventil 24 verbunden,
das in der ersten Position die Leitung 16' mit dem Gefäß 9 in der Pasteurisierungszone 3
über eine Leitung 26 (Fig. 2) oder in einer zweiten Position mit den Sprüheinrichtungen 13
in der Pasteurisierungszone über eine Leitung 25 (Fig. 3) verbindet.
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Wenn mittels Transportband 5 die Behälter 6 kontinuierlich durch den Pasteurisierer mit einer
gewünschten, normalen kontinuierlichen Durchlaufgeschwindigkeit geleitet werden, ist das
Drei-Wege-Ventil 24 in der ersten Position geschaltet, was ermöglicht, daß das Wasser über
die Pumpe 27' direkt aus dem Gefäß 10 in der Kühlzone 4 zum Gefäß 9 in der
Pasteurisierungszone 3 gepumpt wird. Folglich beinhaltet dieses nicht, daß Wasser zu den
Sprüheinrichtungen 13 in der Pasteurisierungszone 3 geleitet wird.
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Auf der anderen Seite, wenn mittels Transportband 5 die Behälter 6 nicht durch den
Pasteurisierer bei der gewünschten, normalen Durchlaufgeschwindigkeit geleitet werden, zum
Beispiel durch Blockieren der Zuführung der Behälter 6 aus dem Pasteurisierer, wird das Drei-
Wege-Ventil 24 nach einem definierten Zeitraum in die zweite Position geschaltet, wodurch
das umzupumpende Wasser über die Pumpe 27' direkt aus dem Gefäß 10 in der Kühlzone 4
zu den Sprüheinrichtungen 13 in die Pasteurisierungszone 3 geführt wird. Dies ermöglicht,
daß die Behälter in der Pasteurisierungszone 3 mit relativ kaltem Wasser besprüht werden,
welches in der Kühlzone 4 aufgefangen wurde.
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Weil im Fall eines normalen Durchlaufs der Behälter durch den Pasteurisierer die Gefäße 9
und 10 über die Leitungen 16' und 26 miteinander verbunden sind, und das Wasser über
eine Pumpe 28' aus dem Gefäß 9 in die Sprüheinrichtungen 11 in der Vorheizzone 1
gepumpt und in dieser Zone nach dem Sprühen aufgefangen wird, wird ein großer Vorrat in den
verbundenen Gefäßen 7, 9 und 10 in der Vorheizzone 1 der Pasteurisierungszone 3
beziehungsweise der Kühlzone 4 gebildet, wobei der Vorrat mit Wasser gefüllt ist, das eine
Temperatur unter der Pasteurisierungstemperatur hat. Dadurch entsteht die Möglichkeit,
wenigstens in der Pasteurisierungszone im Fall eines gestörten Durchlaufs der Behälter
durch den Pasteurisierer so schnell wie möglich zu kühlen, während zur gleichen Zeit es
weiterhin möglich ist, die Behälter in der Vorheizzone 1 mit relativ warmem Wasser,
verglichen mit der Temperatur der in diese Zone 1 eingebrachten Behälter 6, zu besprühen.
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Fig. 4 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform des Pasteurisierers gemäß der
Erfindung, der eine Regelvorrichtung umfaßt, enthaltend Mittel zum Aufzeichnen der
Temperatur und der Durchlaufgeschwindigkeit der Behälter wenigstens in der
Vorpasteurisierungszone und zum Umschalten des Drei-Wege-Ventils 24 auf dessen Basis und enthaltend
weiter Mittel zum Messen und Regeln der Temperatur des Wassers in den unterschiedlichen
Zonen.
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In einer Kontrolleinheit 37, zum Beispiel ein Computer, ist ein Zeit-Temperatur-Modell
enthalten, worin zum Beispiel die Geschwindigkeit, mit welcher die Behälter 6 über das
Transportband 5 durch den Pasteurisierer geleitet werden müssen, eingegeben werden kann, um
so eine optimale Kapazitätsauslastung der stromaufwärts und stromabwärts miteinander
verbundenen Maschinen des Pasteurisierers zu erreichen. Durch die
Geschwindigkeitskontrolle 34 und die Antriebseinheit 5' kann die Geschwindigkeit des Transportbandes 5 konstant
kontrolliert werden. Folglich wird auf der Basis des Zeit-Temperatur-Modells festgelegt, wie
die Temperatur in den verschiedenen Zonen sein sollte, insbesondere in der
Vorpasteurisierungszone 2, um so einen optimalen Pasteurisierungswert der Behälter 6 und der darin
enthaltenen Flüssigkeit bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu erreichen.
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Mit dem Temperaturregler 35 können die verschiedenen Aufheizvorrichtungen 19-22
bedient werden, um so die Wassertemperatur in den unterschiedlichen Zonen 1-4 zu steuern.
Der Betrieb des Pasteurisierers kann bei verschiedenen Durchlaufgeschwindigkeiten
optimiert werden, insbesondere durch Einstellen der Temperatur des Sprühwassers in der
Vorpasteurisierungszone 3 mittels der Aufheizvorrichtung 20 auf der Basis des Zeit-
Temperatur-Modells.
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Im Falle eines Fehlers im Durchlauf der Behälter 6 wird diese Veränderung an die zentrale
Steuereinheit 37 über den Geschwindigkeitsregler 34 weiter gegeben, was es ermöglicht,
daß die Einstellungen der unterschiedlichen Aufheizvorrichtungen 19-22 auf der Basis des
eingegebenen Zeit-Temperatur-Modells angepaßt werden können.
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Insbesondere wenn die gemessenen Temperaturen der Behälter im Pasteurisierdurchlauf zu
hoch sind, wird das Drei-Wege-Ventil 24 über das Schaltmittel 36 angeregt, so daß es in die
zweite Position gebracht wird. Als Ergebnis wird Wasser aus dem Gefäß 10 in die
Sprüheinrichtungen 13 in der Pasteurisierungszone 3 geleitet, wodurch die Behälter 6 in
dieser Zone 3 gekühlt werden können. Darüber hinaus kann die Temperatur des
Sprühwassers in der Vorpasteurisierungszone 2 einfach durch teilweises oder vollständiges Umleiten
der Dampfzufuhr im Wärmetauscher 20 beeinflußt werden.
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Wenn der Durchlauf durch den Pasteurisierer lange genug unterbrochen ist, daß die
Temperatur des Wassers in den Gefäßen 7, 9 und/oder 10 zu hoch steigen kann, wird der Hahn
32 durch die Umschaltvorrichtung 36 angeregt, wodurch ermöglicht wird, daß eine geringe
Menge kaltes Wasser über die Zufuhr 31 aus einer Kaltwasserleitung 33 zu den
Sprüheinrichtungen 13 in der Pasteurisierungszone 3 und/oder der Vorpasteurisierungszone 2 geleitet
wird, um zusätzliches Kühlen zu ermöglichen.
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Wenn der Fehler im Durchlauf der Behälter durch den Pasteurisierer behoben ist, schaltet
die Regelvorrichtung den Pasteurisierer zurück in die Ausgangsposition, d. h. das Sprühen in
der Pasteurisierungszone wird durch Umschalten des Drei-Wege-Ventils 24 zurück in die
erste Position gestoppt, und der Kaltwasserhahn 32, der geöffnet worden ist, wird
geschlossen. Außerdem wird durch den Temperaturregler 35 und auf der Basis des Zeit-
Temperatur-Modells die Sprühwassertemperatur in der Vorpasteurisierungszone 2 erhöht, so
daß der ideale Pasteurisierungswert fast unverzüglich wieder erreicht wird.
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Sobald das Sprühen in der Pasteurisierungszone 3 gestoppt wird, wenn der normale
Durchlauf der Behälter durch den Pasteurisierer wieder hergestellt ist, wird
Unterpasteurisierung nach dem erneuten Start des Pasteurisierers auf eine einfache Weise vermieden, da
das relativ kalte Wasser in den Gefäßen 7, 9 und 10 auf die Temperatur erhitzt werden kann,
ohne daß es, wie im Fall des bekannten Verfahrens, zum Sprühen in der
Pasteurisierungszone verwendet worden ist.
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Es wird innerhalb des Umfangs der Erfindung beobachtet, daß andere Verbindungen
zwischen den verschiedenen Gefäßen und Kühlvorrichtungen möglich sind und auch daß
mehrere Zonen als die vier genannten Zonen im Pasteurisierer enthalten sein können. Es ist
wichtig, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Temperaturunterschiede zwischen den
verwendeten und aufgefangenen Mengen an Sprühwasser in den unterschiedlichen Zonen
optimal nutzt und daß der Pasteurisierungswert insbesondere durch Temperatursteuerung
des Sprühwassers in der Vorpasteurisierungszone für den Fall von konstanter als auch
variabler Durchlaufgeschwindigkeit der Behälter durch den Pasteurisierer optimiert werden
kann, weil wenigstens während des normalen Durchlaufs der Behälter in der
Pasteurisierungszone kein Besprühen stattfindet.
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Außerdem können im Pasteurisierer gemäß der Erfindung die Auffangvorrichtungen in der
Pasteurisierungszone und der ersten Kühlzone zusammen als ein Gefäß auch konstruiert
sein können, wobei ein Ventil derart angeordnet ist, das Wasser selektiv aus dem Gefäß zu
den Sprüheinrichtungen in der Kühlzone, zur Pasteurisierungszone, zu beiden genannten
Zonen oder zu keiner dieser, in Abhängigkeit von der Notwendigkeit des Kühlens in den
entsprechenden Zonen, geleitet werden kann.
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Außerdem können in diesem Zusammenhang Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden,
um in der Vorheizzone aufgefangenes Wasser entweder zum Gefäß in der Pasteurisierungs-
und Kühlzone oder zu den Sprüheinrichtungen in der Kühlzone, falls gewünscht,
zurückzuführen.