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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von geschäumten Süsswaren, wie
Schokolade od. dgL insbesondere in Tafelform, aus einer schäumbaren, Bläschen enthaltenden, im warmen
Zustand fliessfähigen Masse, welche erwärmt, in Formen gegossen, entlang eines Transportweges vorwärtsbewegt und während des Transportes einem vorbestimmten Unterdruck zur Expansion der Bläschen ausgesetzt sowie zur
Fixierung der gebildeten Zellen in einer Kühlzone gekühlt wird, wonach der Unterdruck bis auf den Druck der freien Atmosphäre abgebaut wird, sowie auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, mit einer
Unterdruckkammer, in der eine Kühleinrichtung vorgesehen ist, und mit einer Transportvorrichtung,
die wenigstens ein endloses Förderorgan zum Transport von Giessformen zur Aufnahme der Masse sowie gegebenenfalls der Schokoladeschalen aufweist, welches durch einen Einlassstutzen in die Unterdruckkammer hineingeführt und durch einen Auslassstutzen aus derselben herausgeführt ist und welches in der Länge der
Giessformen entsprechenden Abständen mit Trennwänden versehen ist, deren Abmessungen dem Querschnitt des
Ein- bzw. Auslassstutzens angepasst sind, wobei die Länge des Ein- sowie des Auslassstutzens grösser als der
Abstand zwischen zwei benachbarten Trennwänden ist.
Die Erfindung ist vorzugsweise zur Herstellung von Schokoladewaren vorgesehen und demzufolge wird in der nachstehenden Beschreibung hauptsächlich auf Schokolade Bezug genommen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Das genannte Verfahren zur Herstellung von geschäumter Schokolade ist bereits seit ungefähr 30 Jahren bekannt und besteht im wesentlichen darin, eine mit Luft- oder Gasbläschen versehene Schokolademasse in eine
Unterdruckkammer in teigförmigem Zustand einzuführen und danach den Druck innerhalb der Kammer zu vermindern, um so den Rauminhalt der Bläschen zu vergrössern. Innerhalb der Unterdruckkammer wird solange ein geringer Druck aufrechterhalten, bis die Schokolademasse erstarrt, was mit abnehmender Temperatur dieser
Masse erreicht wird. Um dieses bekannte Verfahren auszuführen, sind eine grosse Anzahl von Arbeitsgängen von
Hand aus durchzuführen.
Im allgemeinen können folgende Schritte genannt werden : Formen müssen mit warmer
Schokolade gefüllt werden, die Formen müssen in die stillstehende Unterdruckkammer eingeführt werden, der
Druck in der Unterdruckkammer muss vermindert werden, so dass die Bläschen sich innerhalb der Schokolade ausdehnen, und solange aufrechterhalten werden, bis die Schokolademasse erstarrt ist ; danach muss der Druck wieder erhöht werden, um die Unterdruckkammer öffnen und die Formen herausnehmen zu können. Einige moderne Ausführungen dieser Unterdruckkammer sind mit Kühlanlagen versehen, um das Erstarren der
Schokolade zu beschleunigen. Diese Kühlanlagen kühlen gleichmässig den gesamten Innenraum der
Unterdruckkammer.
Ein derartiges Verfahren mit der dazugehörigen Anlage ist sehr kostspielig, da es nicht nur viele
Arbeitskräfte erfordert, sondern auch bloss intermittierend und deshalb langsam arbeitet.
Man war deshalb bemüht, dieses intermittierende Verfahren in ein kontinuierliches umzuwandeln, aber es ist bis jetzt lediglich gelungen, ein kontinuierliches Ein- und Ausbringen der Formen in eine bzw. aus einer
Unterdruckkammer auszuführen. Bei dem älteren bekannten Verfahren wird die Form in eine stillstehende
Unterdruckkammer eingebracht, diese verschlossen und abgedichtet, sodann der Druck innerhalb der Kammer vermindert, um so die Bläschen in der Schokolade auszudehnen, wobei sich keinerlei Betriebsschwierigkeiten mit Ausnahme des Zeitverlustes, der mit jeder Beschickung und Entnahme verbunden ist, ergeben. Bei dem neueren Verfahren ist man hingegen auf Schwierigkeiten gestossen.
In diesem Fall wird nämlich die Schokolademasse plötzlich einem hohen Unterdruck ausgesetzt, wodurch sich die Luftbläschen zu schnell ausdehnen und so ein Teil der Schokolademasse aus der Form herausspritzt, so dass nicht nur die Anlage verschmutzt, sondern auch das Gewicht der hergestellten Produkte ungleichmässig wird. Eine Verschmutzung der Anlage führt zu häufiger erforderlicher Reinigung und somit zum Stillstand der Anlage. Die Schokoladeablagerungen in der Anlage sind in der Regel nicht verwertbar, da sie im Geschmack, z. B. durch Kontakt mit Metallen, verändert sind.
Ausserdem werden bei der zu schnellen Expansion der Bläschen nicht optimal zellenförmige Massen gebildet, sondern diese weisen durch Platzen der Zellenwände zu grosse Hohlräume auf, bei denen die die Hohlräume umgebenden Wandstärken teilweise zu dick sind und so ein schnelles Schmelzen der Schokolade innerhalb der Mundhöhle nicht ermöglichen.
Eine gleichmässige Struktur der Schokolademasse ist aber deshalb anzustreben, weil eine derartige Schokolade als wohlschmeckender empfunden wird, wobei noch der optische Eindruck hinzutritt.
Obwohl die hier beschriebenen Probleme die wichtigsten bei der Herstellung von geschäumter Schokolade sind, gibt es noch zusätzliche Probleme bei der kontinuierlichen Herstellung von Schokoladentafeln innerhalb des gesamten Fertigungsprozesses von der Füllung der Form bis zur Verpackung zu lösen.
Im Zusammenhang mit der Herstellung von geschäumter Schokolade wurde bisher die Unterdruckkammer in bekannte Fertigungsstrassen eingereiht und den damit verbundenen, zusätzlichen Problemen keine Beachtung geschenkt, da man bisher die Probleme einer tatsächlich kontinuierlichen Herstellung noch nicht gelöst hat.
Demzufolge genügt es, wenn in der Beschreibung die andern Arbeitsstationen und die auszuführenden Schritte in der Fertigungsstrasse im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der vorstehend angeführten Nachteile.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss vor allem dadurch gelöst, dass die Masse, wie an sich bekannt, entweder unmittelbar in die Form oder aber in eine in der Form ausgebildete Schokoladenschale eingebracht sowie mit der oberflächlich erwärmten Schale verhaftet wird, dass der auf die Masse wirkende Druck in einem Abschnitt des Transportweges zumindest bis auf etwa die Hälfte des
Druckes der freien Atmosphäre erniedrigt wird und dass bei diesem Zwischendruck die in der Masse enthaltenen
Bläschen auf ein gewünschtes Volumen vorexpandiert und anschliessend unter Einwirkung des vorbestimmten
Unterdruckes auf ihr Endvolumen expandiert werden, worauf zur Fixierung der Zellen die Masse stufenweise gekühlt und hiebei die grösste Temperaturdifferenz gegenüber der Masse am Anfang der Kühlzone angewendet wird.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Anlage der eingangs umrissenen Gattung vorgeschlagen, welche erfindungsgemäss vor allem dadurch gekennzeichnet ist, dass in den Einlassstutzen in seinem der
Unterdruckkammer benachbarten Bereich eine Ansaugleitung mündet, wobei der Druck in diesem Bereich zwischen jenem der freien Atmosphäre und jenem in der Unterdruckkammer liegt, und dass die Kühleinrichtung in dem dem Einlassstutzen benachbarten Abschnitt der Unterdruckkammer angeordnet ist und der Abstand der
Kühleinrichtung von der Transportvorrichtung der Höhe der Giessformen entspricht.
In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens kann die Kühlung der Masse in drei Stufen durchgeführt werden, wobei die Masse zuerst, wie an sich bekannt, bei etwa 5 bis 8, sodann bei etwa 14 und anschliessend bei etwa 210C gekühlt wird. Die Masse kann beim übergang vom Unterdruck zum Druck der freien Atmosphäre bis auf eine Temperatur erwärmt werden, die knapp unterhalb der Erweichungstemperatur der Masse, vorzugsweise bei 28 C, liegt.
In weiterer Ausgestaltung der Anlage kann die Länge des Einlassstutzens ein Vielfaches des Abstandes zweier benachbarter Trennwände betragen. Vorteilhaft ist es, wenn jede Trennwand zwei starre Platten aufweist, zwischen denen plattenförmige elastische Dichtungselemente liegen, wobei mehrere im Abstand voneinander angeordnete Schraubenbolzen od. dgl. sowohl die Platten als auch die Dichtungselemente durchsetzen. Hiebei kann jede Platte mit wenigstens zwei Stützvorsprüngen versehen sein, die um ein Ausmass über die Platte vorragen, welches dasjenige der Schraubenbolzenköpfe übersteigt. Weiters kann jede Trennwand über einen
Mitnehmer mit dem als Gelenkketten ausgebildeten Förderorgan gekuppelt sein.
Jede Trennwand kann an gegenüberliegenden Seiten von je einem Bolzen durchsetzt sein, der mit dem als Scheibe ausgebildeten Mitnehmer versehen ist, wobei jeder Bolzen ein Teil des Förderorgans ist. Ferner kann die Kühleinrichtung in zwei Abschnitte unterteilt sein, von denen der dem Einlassstutzen benachbarte, wie an sich bekannt, auf einer Temperatur von etwa 5 bis 8 und der andere auf etwa 14 C gehalten ist.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann die zu schäumende Masse einerseits unmittelbar in die Form gegossen werden, wodurch allerdings am fertigen Produkt an dessen Aussenseite eine unregelmässige Oberfläche infolge geplatzter Bläschen entsteht ; bevorzugterweise wird daher die Masse anderseits in eine Schokoladeschale gefüllt, die vorher in der Form ausgebildet worden ist.
In diesem Falle ist es auch möglich, als geschäumte oder zellenförmige Füllmasse eine Masse zu benutzen, die nicht aus Schokolade besteht, wie später genauer beschrieben wird.
Bei der Herstellung einer Schokoladetafel mit einer zellenfreien Schale wird das kontinuierliche Herstellungsverfahren noch schwieriger. In diesem Falle ist es wichtig, dass die Wandstärke der Schale auf ein zulässiges Minimum beschränkt wird, um so das Gewicht der Schokoladetafel nicht unnötig zu erhöhen, wobei noch besonders darauf zu achten ist, dass die zwei Schokolademassen gut miteinander verschweisst sein müssen, ohne dass während des Verschweissungsschrittes infolge der warmen Füllmasse die Schalenmasse schmilzt, da die Füllmasse ja dann letztere zerstören würde und man so das glatte Äussere der zu erzielenden Schokoladetafel nicht erzielen könnte.
Die Füllmasse kann aus geschäumter, d. h. zellenförmiger Schokolade oder aus einer zellenförmigen Masse bestehen, die aus einer Mischung von Fetten und gemahlenen Früchten erhalten wird, wobei der Erstarrungspunkt der Mischung dem der Schokolade entspricht. Dieses Verfahren besteht aus den Schritten, in einer sich kontinuierlich vorwärts bewegenden Form eine im wesentlichen zellenfreie Schale zu bilden, diese mittels Kühlung zu erhärten, danach die Innenseite der Schale zu erweichen und in die Schale eine fliessfähige, Bläschen enthaltende Füllmasse einzufüllen, wobei diese Füllmasse eine Temperatur aufweist, die jener der erweichten Innenseite der Schale entspricht ;
sodann wird die Gesamtmasse erst einem schwachen Unterdruck unterworfen, um so die Ausdehnung der Bläschen innerhalb der Füllmasse einzuleiten, und danach einem weitaus geringeren Druck ausgesetzt, um so den Rauminhalt der Bläschen weiter zu vergrössern und Zellen zu bilden, wobei zur gleichen Zeit die freiliegende Oberseite der Füllmasse einer starken Kühlung unterworfen wird, um so die obere Schicht der Masse schnell zu erhärten, wonach die Kühlung abgeschwächt fortgesetzt wird, um so die Füllmasse bis in ihren Kern allmählich zu erhärten.
Der auf die Masse einwirkende Enddruck beträgt etwa 0, 05 at ; der vorher auf die Masse einwirkende Druck ist grösser gewählt und hängt von der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Masse ab. Es wurde gefunden, dass ein Druck im Bereich von etwa 0, 15 bis etwa 0, 55 at optimale Ergebnisse mit sich bringt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Anlage näher erläutert, welches in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist ; in diesen zeigen die aus Fig. lA und 1B
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bestehende Fig. 1 eine Anlage für sämtliche Verfahrensschritte zur Herstellung mit Schalen umhüllter geschäumter Süsswaren, Fig. 2 eine Giessform in schaubildlicher Darstellung, Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht der Giessform von unten, Fig. 4 eine Stirnansicht der Giessform, Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt durch den Einlassstutzen mit einer Trennwand, Fig. 6 eine Trennwand in schaubildlicher Ansicht, Fig. 7 eine Stirnansicht der Trennwand und Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie N-N in Fig. 7.
Um eine Schokoladetafel herzustellen, die eine im wesentlichen zellenfreie Schokoladeschale mit einer geschäumten Füllung, z. B. gleichfalls aus Schokolade, aufweist, werden Giessformen --1-- benutzt, die eine Bodenplatte --2-- und Seitenwände --3-- aufweisen, so dass ein von einer Füllöffnung--4--begrenzter Formhohlraum--5--entsteht.
Die Giessform-l--muss eine robuste Bauweise haben, da sie während ihres Arbeitsweges sowohl durch Stösse wie auch durch Reibung belastet ist, und gleichzeitig so gebaut sein, dass sie während eines Teiles ihres Weges, auf dem sie geschoben wird, mit möglichst geringer Reibung auf ihrer Bahn gleitet.
Mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 werden zunächst die besonderen Merkmale der Giessform beschrieben.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Giessform eine rechtwinkelige Platte --101-- auf, die mit zehn Hohlräumen --102-- zur Bildung je einer Schokoladetafel versehen ist. Jede Schokoladetafel besteht aus vier Rippchen, die durch halbzylindrische Vertiefungen--103--gebildet werden. Diese Vertiefungen--103-können durch Mittelstege --104-- weiter unterteilt sein. Auf diese Weise weist die Form zwei parallele äussere Streifen --105-- und einen Mittelstreifen --105'-- auf, die durch Querstreifen--106, 107- verbunden
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Diese Giessformen werden durch eine Vielzahl von Stationen transportiert, und ein Teil des Transportes wird mittels zweier paralleler Ketten-108--, bewerkstelligt, die ein endloses Förderorgan bilden.
Diese Ketten--108--verschieben sich relativ zur Giessform und bringen so eine Abnutzung der Randzone der Giessform mit sich.
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--101-- ist einstückig- -113, 113'--, deren Höhe kleiner als die des Rahmens --109-- ist und die im Bereich der Querstreifen --107-- angeordnet sind, und einer Längsrippe --114-- besteht, welche im Bereich des Mittelstreifens --105'-- liegt. Die Querrippen --113'-- verstärken auch die Eckpfosten -112--, da sie mit diesen verbunden sind.
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--113-- in- 110-- vor, so dass die Giessform auf einer Bahn--118- (s. Fig. 4) mit einem Minimum an Reibung fortbewegt werden kann. Vorzugsweise werden diese Schienen --116-- aus Leder hergestellt.
Man kann die Anlage gemäss der Erfindung in drei Zonen unterteilen. Die erste Zone kann als Schokoladefüllzone bezeichnet werden. In dieser wird jede Giessform --1-- durch eine Reihe von Stationen geleitet. Dazu wird eine endlose Fördervorrichtung --6---, z.B. ein Band oder mehrere Ketten, benutzt, die auf
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Rollen-8 und 9--, wobei das untere Trum der Eifachheit halber bloss teilweise eingezeichnet ist.
Die zweite Zone stellt die Schäumzone dar und besteht aus einer Unterdruckkammer --10-- mit einem Einlassstutzen --11-- und einem Auslassstutzen--12--. In dieser Schäumzone ist ebenfalls eine Transportvorrichtung vorgesehen, wobei ein endloses Förderorgan --13-- durch Ein- und Auslassstutzen --11 bzw. 12-- verläuft. In der Unterdruckkammer --10-- ist ein weiteres Förderorgan --14-- vorgesehen, das aus mehreren Abschnitten besteht, wie später genauer erklärt wird, und das mit dem Förderorgan --13-- im
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bzw. Auslassstutzens --11--15-- nur schematisch gezeigt. Das obere Trum--18--und das untere Trum --18'-- verlaufen zwischen Rollen--16 und 17--.
Das untere Trum--18'-ist gleichfalls aus Gründen der übersichtlichkeit nur teilweise gezeigt.
Die gereinigten Giessformen --1-- fallen durch einen nicht dargestellten Schacht bekannter Bauart auf die Fördervorrichtung-6-und werden von dieser mit nach oben weisender Füllöffnung-4-in Richtung des Pfeiles-19-vorwärts bewegt. Jede Giessform-l-wird zuerst durch eine erste Füllstation-20geführt, in der der Formhohlraum --5-- der Giessform --1-- zur Gänze mit Schokolade gefüllt wird, die die Schale bildet. Zu diesem Zweck ist die Füllstation --20-- mit einem intermittierend wirkenden Mengenregler
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an sich bekannter Bauart versehen, damit eine vorbestimmte Menge Schokolade in jede Giessform --1-- gefüllt wird.
Die Schokolade befindet sich im fliessfähigen Zustand und weist eine solche Zusammensetzung auf, dass sie ein Minimum an Bläschen enthält. Zu diesem Zweck ist der Anteil an fetthaltigen Substanzen geringer als jener der zur Füllung bestimmten Schokolade, wie später noch genauer beschrieben wird. Die fetthaltige Substanz kann z. B. Kakaobutter sein. Die Giessform --1-- wird unter atmosphärischem Druck gefüllt, wobei die Temperatur der Schokolademasse ein wenig über deren Schmelzpunkt liegt, im allgemeinen zirka bei 29 C. Diese Temperatur gibt der Schokolade die nötige Fliessfähigkeit, damit sie leicht in die verschiedenen Vertiefungen der Form--l--einfliessen kann (vgl. Fig. 2).
Nachdem die Giessform--l--mit der schalenbildenden Schokolade in der Füllstation --20-- gefüllt wurde, wird sie nun mittels der Fördervorrichtung --6-- durch einen Abstreifer --21-- mit einem elastischen Messer --22-- hindurchgeführt, um so überflüssige Schokolademasse abzustreifen und gleichzeitig die Füllöffnung --4-- zu säubern. Anschliessend wird die Giessform--l--über eine erste Rüttelstation - geleitet, die starke senkrechte Schwingungen ausführt, damit die Luftbläschen, die gegebenenfalls in der Schokolademasse enthalten sind, aus dieser ausgestossen werden.
Während die Giessform--l--durch die drei Stationen--20, 21 und 24-- befördert wird, sinkt die Temperatur der Schokolademasse nur sehr wenig, wobei die Temperatur dort stärker absinkt, wo die Masse --23-- in direktem Kontakt mit den Wänden und dem Boden der Giessform--l--steht. Man hat festgestellt, dass die Zeit, die die Giessform --1-- zum Durchlaufen der Stationen-20, 21 und 24-benötigt, genügt, um eine Schokoladeschicht von geringer Dicke durch die Abkühlung an den Seitenwänden und an dem Boden zu erzielen.
Sobald die Giessform-l-die Rüttelstation-24-verlassen hat, wird sie in der nächsten Station um 1800 gedreht, so dass die Füllöffnung --4-- nach unten gerichtet ist, wodurch der
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müssen beseitigt werden, wozu die Giessform --1-- in einer weiteren Station --29-- um 3600 gedreht wird.
Zur Erzielung einer besonders glatten Aussenseite der Schokoladeschale --26-- oder bei der Anordnung von Mustern, Buchstaben od. dgl. an derselben, kann es angebracht sein, eine Zentrifuge-30-
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durchDie Schale --26-- muss genügend dick sein, damit sie sich, ohne zu springen, zusammenziehen kann, wenn sie noch tieferen Temperaturen ausgesetzt wird. Die Wanddicke der Schale --26-- hängt natürlich von der Grösse der herzustellenden Schokoladetafel ab.
Die Giessform--l--wird nun durch einen zweiten Abstreifer--33--transportiert, um irgendeinen noch verbleibenden Schokoladeüberschuss, der an der Füllöffnung-4--haften könnte, wegzuschaben, wobei dieser überschuss von einem Trichter --34-- aufgefangen wird. Die Giessform--l--wird deshalb mit nach unten weisender Fullöffnung --4-- durch die zweite Schabstation --3-- geführt, damit kein abgeschabtes Schokoladeteilchen in den durch die Schale --26-- begrenzten Raum zurückfällt.
Es liegt für den Fachmann auf der Hand, dass die mittels der Trichter-25 und 34-gesammelte Schokolade, wieder in eine (nicht gezeigte) Schmelzeinrichtung zurückgeleitet wird.
Die Giessform-l-wird dann in einer zweiten Drehstation --35-- wieder um 1800 gedreht, so dass die Füllöffnung-4--nach oben gerichtet ist. Es ist zu berücksichtigen, dass nun die Schokoladeschale --26-- ziemlich hart ist, da sie ja eine Temperatur von zirka 200C aufweist. Falls man nun direkt die flüssige, auf etwa 29 C erwärmte Füllschokolade in die Schale --26-- eingösse, wäre der Temperaturunterschied zwischen der Innenseite der schale --26-- und der Füllschokolade dem guten Verschweissen der beiden Schokolademassen hinderlich ; ein gutes Verschweissen beider Massen ist jedoch Bedingung für ein gutes Endprodukt.
Es ist deshalb ratsam, die Giessform--l--erst durch eine heizeinrichtung --36-- mit Warmluftdüsen - -37-- zu führen, die in das Innere der Schale --36-- gerichtet sind. Die Warmluft hat eine Temperatur von zirka 30 C, so dass die Innenseite der schale --26-- erweicht und deren Temperatur erhöht wird, welche mit der Temperatur der schäumbaren Füllschokolade ungefähr übereinstimmt. Die Menge dieser Füllschokolade --39--, die in einer Füllstation --38-- in die Giessform--l--eingegossen wird, muss genau bemessen sein, damit sie beim Schäumen nicht aus der Giessform--l--austritt. Die Füllstation --38-- ist daher ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) Mengenregler versehen.
Das volumetrische Verhältnis bei der Schäumung der Füllschokolade --39-- hängt von deren Zusammensetzung, hauptsächlich vom Anteil der fetthaltigen Substanzen, ab. Im Prinzip ist es so, dass die Menge der erzeugten Bläschen umso grösser ist, je höher der Anteil der fetthaltigen Substanzen in der Schokolademasse
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ist. Es ist nicht möglich, ein festes Verhältnis zwischen dem Gewicht der Schale--26--und dem der Füllschokolade--39--festzulegen, da diesbezüglich zu viele Veränderliche vorhanden sind. Das Verhältnis wird daher empirisch mittels Versuchen festgelegt. Die wichtigsten Veränderlichen sind folgende :
Die Gestalt des Bodens der Form. Ist der Boden eben, so ist die Höhe der Masse der Füllschokolade praktisch überall die gleiche.
Trifft dies aber nicht zu, so weisen diejenigen Bereiche der Füllschokolade, die eine grössere Höhe aufweisen, erfahrungsgemäss eine grössere Anzahl von Bläschen auf, so dass hier eine grössere
Ausdehnung stattfindet.
Der Rauminhalt der Form. Je grösser der Gesamtrauminhalt der Form ist, desto grösser ist die Neigung, dass der Kern der Füllschokolade sich stärker ausdehnt, wodurch während des Schäumungsprozesses im mittleren
Bereich der Schokolade eine mehr oder weniger grosse Kuppel--40--gebildet wird. Die Höhe dieser Kuppel --40-- muss unter Kontrolle gehalten werden, wie später genauer erklärt wird. Je länger es ferner dauert, bis die Füllmasse erstarrt ist, umso länger haben die Bläschen Zeit, sich weiter in der Unterdruckkammer--10-- auszudehnen. Der Kern der Füllmasse erstarrt zuletzt, und demzufolge währt die Expansion der Bläschen in diesem Bereich der Masse länger.
Die Temperatur der schalenbildenden Schokolademasse. Je niedriger diese Temperatur im Moment des Einfüllens der Füllschokolade ist, desto schneller kühlt sich jener Teil der Füllmasse ab, der direkt in Kontakt mit der Schale steht, und dadurch wird in dieser abgekühlten Masse die Expansion beendet. Dies soll natürlich soweit als möglich verhütet werden, da dadurch die Wandstärke der nicht geschäumten Schokolade dicker und die Zeit zur Erweichung bzw. zum Schmelzen der Schokolade in der Mundhöhle des Verbrauchers verlängert wird, was aus geschmacklichen Gründen nicht wünschenswert ist.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Temperatu ; der Füllschokolade nach Verlassen der zweiten Füllstation-38-eine weitere Veränderliche ist ; je höher diese Temperatur ist, umso länger braucht die Füllmasse, um in der Unterdruckkammer--10--zu erstarren.
Nachdem die Füllschokolade--39--bis zu einer entsprechenden Höhe in die Form eingegossen wurde, wird die Giessform--l--mittels der Fördervorrichtung --6-- weiter in Richtung des Pfeiles --19-- zu einer zweiten Rüttelstation --41-- transportiert, in der die Giessform-l-in geringerem Ausmass als in der ersten Rüttelstation--24--gerüttelt wird, damit die Füllmasse in alle Vertiefungen des durch die Schale --26-- abgegrenzten Raumes eindringt, ohne dass aber die Luftbläschen aus dieser Masse ausgestossen werden.
Demzufolge sind vor allen Dingen die vertikalen Schwingungen möglichst gering zu halten.
Nach der zweiten Rüttelstation--41--wird die Giessform--l--auf das Förderorgan--13-- übertragen, das später genau an Hand der Fig. 5 bis 8 noch näher beschrieben wird.
Dieses Förderorgan --13-- ist durch den Einlassstutzen --11- geführt, um so die Giessformen --l-- von dem unter atmosphärischem Druck stehenden Raum in das Innere der Unterdruckkammer --10-zu transportieren, wo die Giessformen--l--auf das Förderorgan --14-- gelangen und nach der nötigen Behandlungszeit wieder auf das Förderorgan --13-- rückgeführt und von demselben durch den Auslassstutzen - aus der Unterdruckkammer --10-- heraus- und mit der Fördervorrichtung-15- weitertransportiert werden.
Wie bereits erwähnt, sind Unterdruckkammern zur Herstellung von geschäumter Schokolade bekannt. Diese Unterdruckkammern haben einen Einlassstutzen und einen Auslassstutzen, durch welche die Giessformen mittels eines endlosen Förderorgans geführt werden, das mit Trennwänden zur Bildung von Schleusen versehen ist. Auf diese Weise kann in der Unterdruckkammer der Unterdruck mittels einer kleinen Vakuumpumpe aufrechterhalten werden, die eventuelle Druckverluste ausgleicht.
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Jede Trennwand--202--besteht aus einer Anzahl von biegsamen, wärmeisolierenden, aneinanderliegenden Dichtungselementen-203, 204, 205--, die vorzugsweise aus Leder hergestellt sind und deren Abmessungen dem Querschnitt der Stutzen --11 und 12--entsprechen.
Der Einlassstutzen--11-- ist am Eintrittsende erweitert, damit der Eintritt der Dichtungselemente-203 bis 205-erleichtert ist. An den äusseren Dichtungselementen--203 und 205-sind starre, dünne Platten-206, 206'-- angebracht, deren Abmessungen kleiner als die der Dichtungselemente-203 bis 205-sind, so dass die Platten-206, 206'-- die Innenwände des Ein-oder Auslassstutzens--11, 12-- nicht berühren und daran reiben können. Diese Platten --206,206'-- werden vorzugsweise aus Metall hergestellt. Spannelemente in Form von Schraubenbolzen --207-- mit Muttern durchsetzen die Trennwände-202-.
Die Trennwände-202- sind weiters mit den Gelenkketten --201,201'-- durch Bolzen --208-- und auf diesen angeordneten, als Schieben --209-- usgebildeten Mitnehmern verbunden, so dass die Gelenkketten-201 und 201'--, die an den freien Enden--210--der Bolzen--208--angelenkt sind, die rennwand--202--vorwärts ziehen können, ohne dass ein Nachspannen der Schraubenbolzen --207-- die Länge der Gelenkkette--201 bzw.
201'-- beeinflusst.
Die Platten-206, 206'-sind mit stegartigen Stützvorsprüngen --211,211'-- versehen, an denen sich die Giessformen-201-während des Transportes abstützen. Es ist ersichtlich, dass lediglich die
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Dichtungselemente-203, 204 und 205-abdichtend und gleitend mit den Stutzen-11, 12- zusammenwirken und dermassen Luftschleusen bilden. Wenn sich die Gelenkketten-201, 201'--in Richtung der pfeile --212-- vorwärtsbewegen, so übertragen die Scheiben --209-- diese Bewegung auf die Trennwände-202-.
Der Abstand zwischen je zwei benachbarten Trennwänden-202-ist etwas grösser bemessen als die Länge der Giessform --1--, die in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen --1'-- gekennzeichnet, ist. Auf diese Weise schiebt die jeweils in Förderrichtung hintere Trennwand-202-die Giessform-l-mittels der Stützvorsprünge --211,211'-- auf ihrer Bahn vorwärts, die vom Boden des Ein-bzw. Auslassstutzens--11 bzw. 12-gebildet wird. Die Giessform --1-- wird somit innerhalb eines abgedichteten Raumes vorwärtsbewegt, der sich gleichfalls vorwärtsbewegt. Falls sich die Ränder der Dichtungselemente-203, 204 und 205--abnutzen und demzufolge die Dichtung nachlässt, so genügt es, die Schraubenbolzen--207-nachzuziehen, wodurch das Leder nach aussen ausweicht und die Abdichtung wieder hergestellt ist.
Da die Gelenkketten--201, 201'-von den Trennwänden --202-- getragen werden, können sie nicht mit den Wänden der Stutzen --11 und 12--in Berührung treten.
Aus Fig. lA ist zu ersehen, dass die Höhe der Stutzen--11 und 12--so gering als möglich gehalten werden soll, um den Unterdruck in der Unterdruckkammer mit geringstem Aufwand aufrechterhalten zu können.
Die an dem Förderorgan --13-- in voneinander gleichen Abständen angeordneten Trennwände --202-- sind schematisch in Fig. lA gezeigt und hierin mit dem Bezugszeichen--42--versehen. Nachdem die Giessform--l--auf das Förderorgan --13-- beim Einlassstutzen --11-- aufgesetzt wurde, wird sie
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ungefähr 0, 05 at herrscht, so wirkt von der Unterdruckkammer --10-- ein gewisser Saugeffekt auf die Schleusenräume, so dass innerhalb derselben der Druck langsam vermindert wird, je mehr sich der betrachtete
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vorexpandierte Füllschokolade nicht mit der Oberseite des Einlassstutzens --11-- in Berührung gelangt, während die Giessform--l--durch diesen hindurchläuft.
Der Druck, der in der Unterdruckkammer --10-- aufrechterhalten wird, ist natürlich veränderbar, falls dies nötig ist, um zu verhüten, dass die Füllschokolade in Berührung mit der Oberseite des Einlassstutzens gelangt.
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dem abgedichteten Raum infolge unvermeidlicher Undichtigkeiten leicht vermindert, würde bei Eintritt der vorderen Trennwand--42--in die Unterdruckkammer --10-- ein starker Druckabfall entstehen, der praktisch eine augenblickliche, plötzliche Expansion der Bläschen in der Füllschokolade--39--mit sich brächte, wodurch ein Teil dieser Schokolade aus der Form herausspritzen würde. Dadurch würde die Anlage nicht nur verschmutzt und nach einiger Zeit bis zur Betriebsunfähigkeit verstopft werden, sondern auch die Einhaltung eines gleichmässigen Gewichtes der fertigen Produkte wäre unmöglich.
Um das zu verhüten, wird erfindungsgemäss der Druck in jedem Schleusenraum, zwischen je zwei Trennwänden--42--, bevor dieser mit der Unterdruckkammer --10-- verbunden wird, derart vermindert, dass in dem Schleusenraum ein Unterdruck entsteht, der zur Vorexpansion der Bläschen herangezogen wird, wonach die Expansion der Bläschen auf das gewünschte Ausmass bzw. deren Endvolumen durch die Einwirkung
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--10-- herrschenden- vorgesehen, mittels welcher der Druck in dem abgedichteten Raum zwischen zwei Trennwänden - -42--, so weit abgesenkt wird, dass die Expansion der Bläschen stufenweise vor sich geht. Dieser durch die Ansaugleitung --43-- in dem entsprechenden Bereich des Einlassstutzens --11-- hervorgerufene Druck kann z. B. zwischen 0, 15 und 0, 55 at betragen.
Sobald die Giessform --1-- in die Unterdruckkammer --10-- gelangt, wird sie vom Förderorgan --13-- auf das Förderorgan-14-überssihrt, das aus einer Anzahl endloser, übereinander angeordneter Förderbänder besteht. Die Giessform--l--wird von diesen Förderbändern auf einer Zickzackbahn von oben
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Es ist jetzt nötig, die Temperatur der Schokolade zu verringern, um die durch die Luftbläschen entstandenen Zellen zu fixieren, ohne dass sich diese untereinander durch Durchbrechen der Zellenwände verbinden, da sonst zu grosse Hohlräume innerhalb der Schokolade entstünden.
Auf der andern Seite ist es angebracht, dass die Unterdruckkammer--10--so kurz als möglich ist.
Theoretisch gesehen wäre es viel einfacher, eine Unterdruckkammer in Form eines langen Tunnels, z. B. von
100 m Länge zu bauen, da dann ein Zickzack-Transport der Giessformen von einer Etage zur andern entfallen würde ; aber abgesehen von der baulichen Unzulänglichkeit würden in diesem Falle zusätzliche Probleme bei der Aufrechterhaltung des Unterdruckes entstehen.
Wenn man also eine Unterdruckkammer mit übereinander angeordneten Etagen benutzt, so ergibt sich beim Weitertransport der Giessform von einer Etage auf die folgende ein Richtungswechsel in der Vorwärtsbewegung und damit ein Stoss. In der gezeigten Ausführungsform bewegt sich die Giessform auf einer zickzackförmigen Bahn abwärts, d. h., die Giessform --1-- bewegt sich erst längs der oberen Transportvorrichtung--44--in Richtung des Pfeiles--47-, wird danach auf die nächste untere Etage übertragen, wo sie von einem Förderer --48-- in entgegengesetzter Richtung weiterbewegt wird, und befindet sich schliesslich in der untersten Etage auf einem Förderer--50--.
Die Pfeile--51, 52 und 53-zeigen jeweils die Förderrichtung für die Giessform-l-an. Auf diese Weise erhält man einen Förderweg genügender Länge, um die Abkühlung der Masse durchführen zu können, welche Länge den vorhergenannten 100 m entspricht.
Bevorzugt wird eine Unterdruckkammer mit zehn bis zwölf Etagen, wobei die Länge der einzelnen Etagen hauptsächlich von folgenden Veränderlichen abhängt : Wenn sich die Giessform--l--längs der oberen Transportvorrichtung--44--in Richtung des Pfeiles --47-- vorwärtsbewegt, so muss innerhalb dieses Transportweges die Abkühlung so weit fortgeschritten sein, dass die Oberseite der Füllmasse erstarrt ist, d. h. eine
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Giessform--l--in die Nähe der Endrolle--46--gelangt, so fällt sie beim Überschreiten derselben auf ein Umlenkblech-54-od. dgl., welches schräg gelagert ist und an seinem oberen Ende einen Anschlag-55aufweist.
Die Giessform-l-gleitet sodann auf dem Umlenkblech --54-- nach unten, gelangt auf einen Zwischenförderer --56-- und von dort auf den Förderer --48--, mit dem sie in Richtung des Pfeiles --51-- vorwärts geschoben wird. Der Zwischenförderer --56-- bewegt sich mit grösserer Geschwindigkeit als die Förderer--44, 48,49, 50--, um die Einhaltung ausreichender Abstände aufeinanderfolgender Giessformen zu gewährleisten.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass Stösse, denen die Giessformen ausgesetzt sind, erst dann auftreten dürfen, wenn die Kuppel --40-- genügend erhärtet ist, um diese Stösse auszuhalten, ohne zusammenzufallen.
Aus der Unterdruckkammer --10-- ist als Konvektionsmittel wirkende Luft weitgehend abgesaugt. Es ist jedoch nötig, die Schokolademasse während ihres Transportes auf der obersten Fördervorrichtung --44-- so weit abzukühlen, dass vor Erreichen der Endrolle-46-die Kuppel erstarrt ist. Zu diesem Zweck ist oberhalb
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Kühlschlange befindet, durch die Wasser mit einer Temperatur von 4 bis 5 C zirkuliert. Es ist angebracht, diese Platte in Abschnitte--57'--unterzuteilen, denen je eine eigene Kühlschlange zugeordnet ist ; demzufolge ist der Weg, den das Kühlwasser zu durchlaufen hat, kürzer und daher die Kühlwirkung auf die Schokolademasse erhöht. Diese Köhleinrichtung --57-- ist derart ausgebildet, dass die obere Schicht der Füllschokolade möglichst bald abgekühlt wird.
Ausserdem ist es angebracht, eine weitere Kühleinrichtung im Inneren der Unterdruckkammer--10-anzubringen, um diese als Ganzes auf einer gewissen Temperatur zu halten, wie dies bereits bekannt ist. Zu diesem Zweck sind unterhalb des oberen Trums der Fördervorrichtung --44-- zusätzliche Kühlplatten --58-- angebracht. Die Kühlplatten--58--müssen nicht unterteilt werden, da sie ja nicht eine direkte Kühlwirkung auf bestimmte Teile der Masse ausüben sollen.
Weiters ist festzuhalten, dass die Wahl der richtigen Temperaturen von Wichtigkeit ist, um zu verhüten, dass die Füllschokolade die Wand der Schalenschokolade--26--schmilzt oder zu weit erweicht. Ausserdem ist mittels der Kühleinrichtung --57-- zu erreichen, rechtzeitig eine weitere Expansion der Füllschokolade --39-- zu verhüten, um zu gewährleisten, dass die Kuppel--40-- nicht mit der Kühleinrichtung-57-in Berührung tritt. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass die Füllschokolade in die Unterdruckkammer --10-- mit einer Temperatur von 29 bis 30 C eintritt und dass die Temperatur im Bereich der Fördervorrichtung-44- zirka 5 bis 80C beträgt. Die Länge der Unterdruckkammer hängt also von diesen Merkmalen ab.
Es ist nicht möglich, genauer abgrenzende Werte hier anzugeben, da diese noch von folgenden Umständen abhängen : Vom Gewicht der herzustellenden Schokoladetafel ; von der Grösse des Druckes in der Unterdruckkammer--10- ; von der Temperatur in den verschiedenen Bereichen der Unterdruckkammer - -10-- ; von der Temperatur der Füllschokolade --39-- ; von der Geschwindigkeit, mit der sich die Giessform innerhalb der Unterdruckkammer vorwärtsbewegt, und von dem Grössenverhältnis zwischen Fett und andern
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Bestandteilen der Füllschokolade, von welchem die Anzahl der gebildeten Luftbläschen abhängt.
Als Regel könnte angegeben werden, dass der Druck desto geringer sein muss, je geringer das Gewicht der Füllschokolade ist, und dass der Abkühlungsgrad in der obersten Etage der Unterdruckkammer desto grösser sein und/oder die Geschwindigkeit der obersten Fördervorrichtung --44-- desto mehr verringert werden muss, je grösser das Gewicht der Füllschokolade ist.
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Kühleinrichtungen auszustatten. Die Anzahl dieser zusätzlichen Kühleinrichtungen soll derart gewählt sein, dass durch die Kühlung das Erstarren der Füllschokolade bis zu ihrem Kern gewährleistet ist. Danach werden die Giessformen--l--noch durch mehrere Etagen geleitet, in denen keine zusätzlichen Kühleinrichtungen mehr vorhanden sind, um die Zellenstruktur der Schokolade zu stabilisieren.
Die Temperatur in der Unterdruckkammer --10-- erhöht sich mit abnehmender Höhe in derselben, d. h. die mittleren Etagen weisen eine Temperatur von ungefähr 14 C auf, die unterste Etage eine Temperatur von etwa 21 C. Die Temperatur der Schokolade innerhalb der Formen nimmt also bei der Abwärtsbewegung ab, die Temperatur innerhalb der Unterdruckkammer jedoch zu, wodurch die Zellenstruktur der Schokolade fixiert wird.
Die Giessform--l--wird dann vom untersten Förderer--50--auf das Förderorgan--13--
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Schokolademasse bis zirka 28 C. Bei dieser Temperatur ist die Formbeständigkeit der Schokolade noch gewährleistet, denn wenn die Schokolade aus dem Auslassstutzen --12-- austritt und demzufolge wieder dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist, ist die Schokolade praktisch keinem Temperatursprung unterworfen.
Anderseits ist die Schokolademasse genügend weich und kann weiter behandelt werden, ohne dass dabei Risse in der Schokolademasse entstehen.
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obere Schicht meist die Form einer Kuppel --40-- aufweist. Die Kuppel --40-- kann über Giessform - l-hervorragen, und demzufolge ist es zweckmässig, und meistens auch nötig, einen Teil dieser Kuppel --40- abzuschneiden, wozu ein Abschneider--60--vorhanden ist. Wenn man berücksichtigt, dass die Schokolade aus dem Auslassstutzen --12-- mit 28 C austritt, so ist verständlich, dass dieses Abschneiden ohne Rissbildung vor sich geht.
Danach ist es angebracht, die Giessform--l--durch einen zweiten Kühltunnel--61--zu leiten, um eine Schrumpfung der Schokolademasse innerhalb der Form zu bewirken, die das spätere Ausformen der Schokoladetafeln erleichtert und gleichzeitig eine zusätzliche Härtung der oberen Schicht der Schokolade bewirkt.
Danach wird die Giessform--l--durch eine Heizeinrichtung --62-- geführt, in der Luft oder Gas mit zirka 30 C auf die Oberseite der Füllschokolade geleitet wird, um ein Verschweissen derselben mit einem Deckel für die Schale --26-- zu erleichtern. Zu diesem Zweck wird zusätzlich flüssige Schokolade in einer folgenden Füllstation--63-- in die Giessform--l--eingebracht, wobei flüssige Schokolade mit einer Temperatur von zirka 29 bis 300C durch einen Stutzen --64-- eingefüllt wird.
Die Giessform--l--wird nun durch einen Abstreifer--65--transportiert, um die Höhe der für den Deckel bestimmten flüssigen Schokolade der Füllöffnung--4--anzugleichen.
Danach wird die Giessform--l-durch eine Rüttelstation --6-- geführt, in der eventuell vorhandene Luftbläschen aus der noch flüssigen oder teigartigen, den Deckel bildenden Schokolade ausgestossen werden.
Danach wird die Giessform --1-- abermals durch einen Kühltunnel-67-geleitet, um die den Deckel --68-- bildende Schokolade zu härten.
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--69-- geleitet,Oberseite --7--- der Giessform --1-- als auch deren Seitenwände gereinigt werden. Die Reinigungswerkzeuge sind in den Zeichnungen nicht gezeigt, da sie bekannt sind. Es ist lediglich wichtig, dass durch die Reinigung gegebenenfalls vorhandene Schokoladebrücken an der Oberseite --70-- oder den Seitenwänden beseitigt werden, damit die fertige Süssware leichter aus der Giessform --1-entnommen werden kann.
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einer weiteren Station --73-- samt der Giessform --1-- um 1800 umgedreht, so dass nun die Giessform - l--auf der Platte--72--liegt.
Danach wird in einer Entnahmestation --74-- die Giessform --1-- von der Platte--72-abgehoben, so dass diese nun mit der fertiggestellten Süssware--75--zur Verpackung gelangen kann.
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