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Maschine zum Mischen, Verdichten, Entgasen und Verreiben viskoser Materialien, insbesondere von Schokolade.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Mischen, Verdichten, Entgasen und Verreiben visk-oser Materialien, wie beispielsweise Zellstofflösungen, Öle, Nahrungsmittel u. dgl. und insbesondere Schokolade. Es ist bei solchen Maschinen bekannt, die Behandlung des Gutes in der Weise durchzuführen, dass dieses Gut in Form eines Films ausgebreitet und dieser der Wirkung von reibend oder schlagend wirkenden Arbeitsteilen ausgesetzt wird.
Um insbesondere bei der Verarbeitung von Schokolade ein Produkt guter Qualität zu erzielen, ist es nötig. dass die Schokolade während der Behandlung in der Maschine soweit als möglich gas-bzw. luftfrei gemacht wird. Bei den bisher bekannten Maschinen kann dieses Ziel entweder nur sehr unzureichend oder aber nur bei fortgesetzter Behandlung während, einer so langen Zeitdauer erreicht werden, dass die Erzeugung nicht mehr rationell ist.
Bei der Maschine gemäss der Erfindung wird das Gut in sehr vollkommener Weise und in kurzer Zeit gas-bzw. luftfrei gemacht, was dadurch erreicht wird, dass an den zusammenwirkenden Arbeitsflächen - das sind die feststehende Fläche, über welche das Gut in dünner Schicht ausgebreitet wird und die umlaufenden reibend oder schlagend auf das Gut wirkenden Arbeitsteile-Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Gase in dem Augenblick, wo sie unter der Wirkung der genannten Arbeitsteile aus dem in Form eines Films ausgebreiteten Gut austreten, ins Freie abgeführt werden, so dass sie von dem Gut nicht wieder absorbiert werden können.
Der über dem Niveau des Gutes im Vorratsbehälter angeordneten, den Film tragenden Fläche wird das Gut durch eine Fördervorrichtung zugebracht und eine oder beide der vorstehend genannten Arbeitsflächen sind mit Entlüftungskanälen versehen, so dass das Gut in einem ständigen Kreislauf gehalten wird. um den Film auf den Arbeitsflächen aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung kann bei verschiedenen Ausbildungen und Typen von Maschinen Anwendung finden, und die im nachstehenden beschriebenen Maschinen sind nur als Beispiel aufzufassen.
In den Zeichnungen stellt Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Maschine gemäss der Erfindung dar. Fig. 2 ist eine Vorderansicht, welche deutlicher die Mahl-, Reib-oder Schlagfläche zeigt. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie A - axer Fig. 2. Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 2. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 2.
Fig. 6 zeigt die Vorderansicht einer Lagereinrichtung für den das Material bearbeitenden Teil. wobei der Druck des Reibteiles durch Zentrifugalwirkung geregelt wird. Fig. 7 ist eine Draufsicht hiezu. Fig. 8 stellt in Vorderansicht eine weitere Einrichtung dar, bei welcher Zentrifugalwirkung zur Regelung des Druckes zwischen dem Reibteil und der damit zusammenwirkenden Fläche benutzt wird. Fig. 9 ist eine Draufsicht hiezu. Fig. 10 ist ein Vertikalschnitt durch eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform der Maschine. Fig. 11 veranschaulicht in Vorderansicht verschiedene Einzelteile in Verbindung mit dem Reibteil. Fig. 12 ist eine Teilstirnansicht hiezu. Fig. 13 zeigt in Vorderansicht eine abgeänderte Ausuhrungsform des auf das Material wirkenden Werkzeuges und Fig. 14 eine Draufsicht hiezu.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Grundplatte mit einem Hohlsockel 2, welcher einen Trog 3 trägt, der mit einem Mantel 4 versehen ist. so dass zwischen den Wänden 3 und 4 ein geeignetes Heiz- oder Kühlmittel hindurch geführt werden kann.
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Mit der den Boden des Sockels 2 bildenden Platte 5 ist ein Spurlager 6 verbunden. welches das untere Ende einer lotrechten Welle 7 trägt, deren oberes Ende von einem an dem Deckel 9 des Troges 3 befestigten Lager 8 getragen wird.
Auf der Welle 7 ist eine Hülse 10 drehbar angebracht. an welcher ein Zahnrad 11 befestigt ist, das mit einem zweiten Zahnrad 12 in Eingriff steht, welches auf einer durch einen Riemen angetriebenen und von Lagern 14, 15 getragenen Welle 13 befestigt ist. In der Nähe des Bodens des Troges 3 ist an der Hülse 10 eine Nahe 16 befestigt. welche Rahmen- flüge117 trägt, durch welche das Material im Trog in Bewegung gehalten wird. Die Schenkel der Rahmen 17 besitzen vorteilhaft V-formigen bzw. einen sogenannten, Stromlinienquerschnitt
Am Oberteil des Troges 3 ist ein Ringkörper 18 befestigt. der eine abwärtsreichende Wandung oder einen Flansch 19 besitzt, welcher mit Schlitzen oder Öffnungen. 20 versehen ist.
Am unteren Ende ist der Flansch 19 mit einem horizontal nach innen gerichteten Flansch 21 versehen, der einen trichterförmigen Körper 22 mit einer Mittelöffnugn 23 trägt. an den sich nach unten ein rohrförmiger Körper 24 anschliesst.
Die Rahmenflügel 17 sind nun so geformt, dass ihre äusseren und inneren Kanten ganz nahe der Innenfläche des Troges 3 bzw. den Aussenflächen der Flanschen 19, 21 und der Teile 22 und 24 verlaufen.
An dem oberen Ende der lotrechten Welle 7 ist ein Zahnrad 25 befestigt, welches mit einem Zahnrad : 26 kämmt. das auf einer durch einen Riemen angetriebenen, waagerechten
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Konsole 29 getragenen Lagern 28 und 29 drehbar.
Auf der Welle 7 ist eine Nabe 30 mit radialen Armen 31 befestigt, deren äussere Enden mit einem Ringteil 32 verbunden sind. an dem Platten 38 3 befestigt sind. welche Führungen zur Aufnahme eines lotrecht einstellbaren Gleitstückes 34 (Fig. 7) aufweisen. Das Gleitstück 34 ist mit Fortsätzen 35 versehen, welche für den Durchtritt eines Zapfens 3C durchbohrt sind. auf dem ein Hebel 37 drehbar angeordnet ist, dessen eines Ende die Form eines Armes oder einer Stange 37a besitzt, auf der ein Laufgewicht 38 einstellbar angeordnet ist. Mit dem gegenüberliegenden Ende des Hebels 37 ist mittels der Fortsätze 39 eine Platte 40 drehbar verbunden, durch welche das gewünschte Verreiben oder die sonstige Behandlung des Materials bewirkt wird.
Die Vorderseite der Platte 40 ist mehr oder weniger entsprechend der Krümmung der
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über die Platte 40 schräg nach unten entgegen ihrer Bewegungsrichtung, und ihre Breite ist derartig bemessen, dass sie nicht bloss den leichten Durchgang des Materials gestatten. sondern dass noch ein genügender freier Raum bleibt, damit die Luft oder das Gas. welches aus dem Material durch die Wirkung der Platte 40 frei geworden ist, bequem entweichen kann.
Um die Abfuhr der Luft oder des Gases zu erleichtern. können Platten oder Flügel 41 (Fig. 6 und 7) vorgesehen sein, welche oberhalb der oberen Enden der Platte 40 angeordnet und gegen die Horizontale geneigt sind, so dass sie bei der Bewegung der Arme 31 einen energischen Luftstrom über die Oberseite der Kanäle 401 der Platten 40 treiben. der die Luit oder das Gas aus diesen Kanälen 401 nach oben oder nach unten abzieht.
An der Nabe 30 ist mit ihrem oberen Ende eine Hülse 42 befestigt, welche sich nach unten bis zu einer Stelle erstreckt, die etwas oberhalb des unteren Endes des rohrformigon
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dessen Wirkung darin besteht, dass er das Material durch den Teil 24 nach unten, sodanu auf der Unterseite des Teiles 22 nach oben befördert und durch die vorerwähnten Schlitze oder Öffnungen 20 hindurch wieder gegen die Mitte. des Troges 3 drückt, wie dies durch die
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welche mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit laufen und mit beträchtlicher Kraft gegen das aus den Löchern 20 tretende Material pressen und eine dünne Materialschicht auf die der Aussenfläche der Platte 40 gegenüberliegende Fläche 19 auftragen.
Gleichzeitig tritt das Material in die Kanäle 401 der Platte 40 ein, in welchen es gezwungen ist, sieh nach unten zu bewegen. bis es unter der Wirkung des Propellers 43 aus den Kanälen heraustritt. Auf diese Weise wird das Material gezwungen, kontinuierlich durch die Maschine zu zirkulieren.
Um jedes Zurückfliessen des in den Kanälen der Platte 40 enthaltenen Materials zu verhindern, kann am unteren Ende dieser Platte ein Ablenkblech in Form einer Platte 44 (Fig. 11 und 12) vorgesehen werden, welches an dem Gleitstück 34 oder an den Trägern 45 befestigt und in der dargestellten Weise geneigt ist. Auf diese Weise wird jeder Rückdruck
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Es ist klar, dass der Druck der Platte 40 gegen das Material ein solcher sein muss, dass er eine dünne Schicht (einen Film) zwischen der wirksamen Fläche der Platte 40 und der un durchbrochenen Fläche des Troges aufrechterhält. Dies wird durch Einstellung des Gewichtes 88 längs des Armes des Hebels 37 bewirkt, wobei die Einstellung dieses Gewichtes näher oder weiter von dem Drehzapfen 36 des Traghebels 37 die Platte 40 veranlasst, mit grösserem oder geringerem Druck gegen die Materialschicht zu wirken. indem das Gewicht mehr oder weniger die Wirkung der auf die Platte 40 wirkenden Zentrifugalkraft ausgleicht.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ist ein Gegengewicht für die Platte 40 nicht vorhanden, und es wird ein Hebel 44 verwendet, der von einem Gleitstück in der bereits im Zusammenhang mit der Einrichtung nach den Fig. 6 und 7 beschriebenen Weise getragen wird. In diesem Falle wirkt jedoch der Bewegung des Korpers 40 gegen die Seitenfläche des Troges eine Feder 45 entgegen, welche gegen das Vorderende des Armes 44a drückt und dessen Einwärtsbewegung durch den Anschlag 46 begrenzt wird. Die Einstellung des Druckes der Feder 45 wird mittels der Stellschraube 46a am hinteren Ende des Hebels 44a bewirkt. welche Schraube mit einem Arm 47 des Trägers zusammenwirkt, an welchem die Platte 40 befestigt ist.
Die Feder 45 ist unabhängig von dem Hehel angeordnet, und bei der Umlaufbewegung der die Teile tragenden Arme setzt diese Feder der unter der Wirkung der Zentrifugalkraft erfolgenden Answärtsbewegung der Platte 40 einen grösseren oder kleineren Widerstand entgegen.
Wie im früheren Falle kann Vorsorge für die Abfuhr der Luft oder des Gases aus den Kanälen 401 der Platte 40 und für die Verhinderung eines Zurückfliessens von Material getroffen werden. Während bisher vorausgesetzt war, dass die Fläche, auf welcher das Material behandelt wird, in einer lotrechten Ebene angeordnet ist. kann sie auch waagrecht angeordnet
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Im einzelnen ist die Ausführung derart. dass am unteren Ende des Flansches 19 ein waagrecht angeordneter Ringflansch vorgesehen ist. mit welchem die unmittelbar auf radialen Armen 31a angebrachten Mahlplatten 40 zusammenarbeiten. Der Propeller 43 ist in diesem Falle so angeordnet oder angetrieben, dass das Material in der durch Pfeile angedeuteten Weise gezwungen wird. durch den rohrförmigen Körper 24 und den trichterförmigen Körper 22 nach oben zu strömen, wodurch eine konstante Zufuhr von Material zn dem genannten Ringflansch und durch die Öffnung oder Schlitze. 90 hindurch erhalten wird. Auf den Armen 81a sind
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strom gegen die Mahlplatten und den Flansch ablenken.
Offensichtlich konnten die Platte 40 und die damit zusammenwirkende Fläche statt lot- recht oder waagrecht auch unter einem beliebigen Winkel geneigt angeordnet werden. Wenn die Platten 40 in einer waagrechten oder im Wesen waagrechten Ebene angeordnet werden, so sind sie keiner Zentrifugalkraft unterworfen, welche sie gegen die Fläche. mit welcher sie zusammenwirken, drängen würde, Infolgedessen ist eine Einrichtung vorzusehen. durch welche eine wirksame Einstellung des Körpers näher oder weiter von der damit zusammenwirkenden Fläche bewirkt werden kann. Die mit dem Mahl-oder Reibwerkzeug 40 zusammenwirkende Fläche könnte ebenfalls mit Nuten oder Kanälen 401 versehen werden,
Zur Entleerung des Troges ist in diesem bei 50 eine Öffnung vorgesehen, für welche ein durch eine Schraube 52 beätigharer Verschluss 51 vorgeschen ist.
Für die Einbringung des Materials ist eine mit Verschluss versehene. nicht dargestellte, geeignete Öffnugn vorgesehen.
Statt in den Mahl-oder Reibwerkzeugen Kanäle 401 in solcher Weise auszubilden, dass diese zur Herbeiführung einer Strömung des überschüssigen Materials dienen, können besondere drehbare Körper vorgesehen werden, welche für diesen Zweck entsprechend angeordnete Platten
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werden, welche von der feststehenden Wandung die dünne Materialschicht, welche sich unter der Wirkung der Mahl-oder Schlagteile angesetzt hat. und auch das überschüssige Material abschaben. Üherlaufkanäle der beschriebenen Art können durch Anordnung von Platten oder Messern unter geeignetem Winkel gebildet werden, so dass sie die notwendige Kraft zur Herbeiführung einer Bewegung des von ihnen abgeschabten Materials ausüben.
Es kann auch eine sonstige geeignete Einrichtung verwendet werden, um die Abfuhr des Materials in der beschriebenen Weise herbeizuführen.
Eine Ausführungsform der eben beschriebenen Einrichtung ist in den Fig. 13 und 14
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gelagert. Die Vorderseiten der Stäbe 40c sidn. wie in Fig. 14 dargestellt, gekrümmt.
Um die Abfuhr der aus dem unter Behandlung stehenden Material ausgetriebenen Gase zu erleichtern, kann eine Absaugvorrichtung vorgesehen werden. Beispielsweise können Einrichtungen vorgesehen sein, durch welche ein Luftstrom durch geeignete, zur Mitte der Maschine führende Öffnungen eingeleitet wird, wobei weitere Öffnungen am oder nahe dem Umfange für den Abzug der Gase vorgesehen sind. Bei jeder solchen Einrichtung können besondere Ventilatoren verwendet werden, um einen solchen Luftstrom zu schaffen oder zu unterstützen.
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entsprechend ausgebildet sein. um einen solchen Luftstrom hervorzurufen.
Es ist klar. dass Ventilationseinrichtungen der oben angegebenen Art vorteilhaft dazu benutzt werden können um die Kühlung oder sonstige Temperierung des Materials zu unterstützen.
Im vorstehenden sind Anordnungen mit zwei ineinander angeordneten Behältern beschrieben worden. Die Anordnung kann jedoch auch so sein, dass zwei oder mehr gesondert voneinander aufgestellte Behälter zusammen mit Einrichtungen verwendet werden, welche eine Zirkulation des Materials zwischen diesen Behältern bewirken. So kann z. B. das Material in der beschriebenen Weise in einem Behälter behandelt und sodann in einen davon getrennten Behälter gepumpt werden, der höher angeordnet ist als der Behälter. in welchem die Behandlung durchgeführt wurde, worauf es durch die eigene Schwere wieder in den ersten
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sonstigen Behandlung des Materials vorgesehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Mischen. Verdichten, Entgasen und Verreiben viskoser Materialien, insbesondere von Schokolade, bei der das zu bearbeitende Gut mittels umlaufender. reibend oder schlagend wirkender Arbeitsflächen in Form eines Films über eine feststellende Arbeitsfläche ausgebreitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass an den zusammenwirkenden Arbeitsflächen (19, 40) Einrichtungen (401 bzw. 40c) vorgesehen sind, durch welche die Gase in dem Augenblick. wo sie aus dem in Form eines Films ausgebreiteten Gut austreten, ins Freie abgeführt werden.