CH378663A - Misch- und Versalbungsmaschine für fetthaltige Massen, insbesondere Schokoladenmassen, mit Doppelzylindertrog - Google Patents

Description

  
 



  Misch- und Versalbungsmaschine für fetthaltige Massen, insbesondere Schokoladenmassen, mit Doppelzylindertrog
Die Erfindung bezieht sich auf eine   Miseh-und    Versalbungsmaschine für   fetthal'tige    Massen, insbesondere für die Verarbeitung von   Scholçoladenmav    sen, mit einem liegend angeordneten   Doppelzylin-    dertrog und zwei in dessen Zylinderachsen gelagerten, gegensinnig mit gleicher Drehzahl umlaufenden, gegensinnige   Horizontalschübe    auf die Masse aus  übenden    Schneckenflügelsätzen.

   Unter dem Begriff    Doppelzylindertrog     ist dabei ein aus zwei im senkrechten Schnitt durch die Achsen sich gegenseitig durchdringenden zylindrischen Mulden bestehender Trog zu verstehen, dessen Boden also eine in der   Durchdringungslinie    der beiden Zylinderflächen liegende, hochstehende Kante aufweist. Derartige Tröge pflegen etwa bis zur Höhe der Wellen mit Masse gefüllt zu werden, so dass beim Umlaufen der Arbeitsorgane Teile der Masse aus dem Massevolumen immer wieder herausgeholben und dabei innig mit der Luft in Berührung gebracht werden.



   Um diesen Maschinentyp auch für hochgradige und feinste   Versalbungsarbeit,    wie sie zur Erzeugung des Endzustandes von fetthaltigen Massen, insbesondere Schokoladenmassen, erforderlich ist, geeignet zu machen, weist erfindungsgemäss die Maschine folgende Merkmale auf:    Der    Abstand der Achsen der   Schneckenflügel-    wellen voneinander, der Radius jedes zu dem Trog zusammengesetzten Zylinders und der   Aussendurch    messer beider Schneckenflügelsätze sind so aufeinander abgestimmt, dass sich durch diese Konstruktionsgrössen eine Aufteilung der die Wellenachsen enthaltenden horizontalen SChnittebene innerhalb des lichten   Trogbereichs    in fünf Längs streifen ergibt, von denen die drei nicht im Drehbereich der Schneckenflügelsätze liegenden Längsstreifen,

   also die beiden äusseren und der mittlere Streifen ; annähernd gleiche Breite haben.



      Ferner ist auf Ï jeder Schneckenflügelwelle mittels      beidlerseitliger      Trogs, tirnflächen-Abstreiferarme    je ein System von über die ganze Troglänge reichenden,    nicht mit einer r Zylind'er-Tangentialebene zusammen-    fallenden Radialschubschaufeln drehbar gelagert und gegensinnig zu dem zugehörigen   Schneckeuflügel    satz angetrieben. Die Ausmasse dieses Systems sind dabei so gewählt, dass die Trogbereiche in der Mitte   zwischen    den   Schneckenflügelsätzen    und auch die zwischen den letzteren und den inneren   Zylinderfllä-    chen verbleibenden Bereiche von dem Schaufelsystem vollständig bestrichen werden.

   Ferner ist die Anordnung der Radialschubschaufeln so, dass die äussere, nach aussen gegen den Massewiderstand angestellte   Schaufel    mit ihrer Vorderkante die Zylinderinnenflächen des Troges bestreicht,   während    die innere, gegen den Massewiderstand nach innen gestellte   Schaufel    mit   ihrer      Vorderkante    annähernd an den   Schneckeuflügel-An ssenkan ten      anliegt.   



   Damit die gegenläufigen Schaufelsysteme bei Durchschlagen des   mittleren      Druckb ereichs    zwischen den Schneckenflügelsätzen nicht aufeinand'ertreffen, sind die beiden Systeme auf ihren getriebemässig miteinander gekuppelten Antriebswellen gegen  einander    versetzt   angeordnet.   



   Um eine möglichst günstige Belüftung der jeweils aus dem Massevolumen durch die erwähnten Schaufeln beim Austauchen ausgehobenen Massemengen zu erzielen, wird es als zweckmässig angesehen, die gegensinnig zu den   Zylinder-Tangentialebenen    schräg angestellten Radialschubschaufeln jedes Systems auf ihrem Abstreiferarmpaar so anzuordnen, dass jeweils die Vorderkante der äusseren Schaufel bezüglich der Drehrichtung gegenüber der Vorderkante der inne  ren Schaufel zurückversetzt ist, damit auch die von der äusseren Schaufel beim   Überschlagen    nach vorn und innen brennende Massemenge über die Fläche der ebenfalls ausgetauchten inneren Schaufel zu ergiessen vermag.

   Dadurch kommt ein je nach Schaufelzahl   mehrmaliges      kaskaden artiges      Zurück, fliessen    der dabei intensiv   belüfteten    Masse, z. B. Schokoladenmasse, in die Mitte oder auch an die Seiten des   Troginhalts-je    nach Drehrichtung der Schaufel  sätze - zustande.   



   Besonders günstige Bearbeitungsverhältnisse ergeben sich, wenn die die Achsen der Schneckenflü  gelwellen    enthaltende horizontale Trogschnittebene in ihrem lichten   Trobereich    durch diese Schneckenflügelsätze in fünf Längsstreifen gleicher Breite un  term, eilt    wird,   die    dann etwa dem Schneckenflügelsatz Durchmesser entsprechen. Auch bei derartigen   Grö-      ssenverhäkmssen    streicht die Vorderkante der äusseren   Radinischubschaufel    jedes Systems nicht nur die Innenfläche der zugehörigen Zylinderwand ab, sondern berührt auch bei jedem Umlauf einmal die   Aussenkanten    der   Schneckenflügel    des benachbarten Schneckenflügelsatzes.



   Wenn man auch sowohl die   Schneckeuflügelsätze    als auch die dazu gegenläufigen Schaufel systeme in beiden Drehrichtungen mit ausreichendem Erfolg bewegen   könnbe,    so ist jeder anderen Lösung diejenige vorzuziehen, bei der die Flügel der   Schneckenflügel-    sätze den Bereich zwischen den beiden   Flügeiwellen    von unten nach oben, die Schaufelsysteme jedoch diesen mittleren Bereich von oben nach unten   durch    schlagen, weil der mittlere Oberflächenbereich der Masse dadurch besser in unregelmässige Wallung als bei der anderen Drehrichtung gebracht wird und dadurch die Belüftung und Versalbung der Masse am schnellsten fortschreitet.



   Um sowohl die Flügelsätze als auch die Schaufelsysteme der   fortschreitenden    Veränderung des Massewiderstandes in ihrer Umfangsgeschwindigkeit anpassen zu können, können die Drehzahlen der Flügelsätze und der Schaufelsysteme unabhängig voneinan  der - vorzugsweise      stufenlos - veränderbar    sein.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine   gemäss    der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen parallel zu den ebenen Trogstirnwänden geführten, senkrechten Schnitt und
Fig. 2 einen in der eine der   Schneckenflüge'lwel-    len enthaltenden lotrechten Ebene verlaufenden Schnitt.



   In dem allseitig mit einem   Heizmanbel      umgebe-    nen bekannten   Doppeizylindertrog    1 sind zwei Schneckenflügelwellen 3 in Lagern der parallelen   Trogstirnwände    2 gelagert. Jede der beiden Wellen ist mit einem Satz von Schneckenflügel, 3' ausgestattet, deren Aussendurchmesser mit d bezeichnet ist.



  Dieser Aussendurchmesser beträgt etwa ein Fünftel der lichten Breite des Troges, in der gemeinsamen waagerechten Achsebene der beiden Schneckenflügelwellen 3 gemessen. Der Achsabstand e entspricht etwa dem doppelten Durchmesser   cl,    so dass also die zwischen den Aussenkanten der Flügel 3' gemessene Breite gleich dem Aussendurchmesser d der Schnekkenflügelsätze   3' ist.    Daraus ergibt sich,

   dass auch die auf der Aussenseite des Flügelsatzpaares bis zur inneren Trogwand verbleibenden   Abstan dstreifen    die Breite des Durchmessers d der Schneckenflügelsätze   3' haben.    Die durch die Achsen der beiden Schnekkenflügelwellen bestimmte Horizontalebene wird also im lichten Bereich des Troges durch die beiden   Schneckenflügelsätze      3' in    fünf völlig gleiche Grundrissstreifen unterteilt, deren jeder die Breite d besitzt.



  Die beiden Schneckenflügelwellen 3 mit ihren Flügelsätzen 3' werden gegensinnig in den angegebenen Pfeilrichtungen gedreht, so dass also die einzelnen Flügel 3' beider Wellen von unten nach oben durch die engste Ebene zwischen den beiden Flügelsätzen   hindurchschlagen.    Die völlig gleiche   Ausbildung      bei-    der   Schneckenflügelwellen    bewirkt bei entgegengesetztem Drehsinn, dass laut Darstellung der Fig. 1 die rechte der beiden   Flügeiwellen    die in ihren Bereich gelangende   Schokoladenmasse    von hinten nach vorn, die linke der Schneckenflügeiwellen mit ihren   daraufsitzenden    Flügeln 3'jedoch die Masse von vorn nach hinten bewegt.



   Der konzentrisch zu den Achsen der Wellen 3 verlaufende Zylindertrogradius beider Hälften ist mit r bezeichnet. Oben ist der Trog zu einem   Ein schütt-    trichter 4   zusammengezogen.   



   Ausser den beiden Schneckenflügelsätzen 3' sind in dem Troginneren noch zwei Systeme von Radialschubschaufeln untergebracht, von denen sich jedes ebenfalils um die Achse der zugehörigen Schnecken  flügelwelle    3, jedoch gegensinnig zur letzteren dreht.



  Jedes dieser Systeme besteht aus zwei zum Abstreichen der Trogstirnwände bestimmten Abstreiferarmen 6, die durch eine innere   Radialschubscha;ufel      6' und    eine äussere   Radialschubschaufel    6" untereinander zu einem starren System verbunden sind.

   Aus der Gegenläufigkeit dieser beiden Systeme zu den zugehörigen   Schneckenflügelwellen,    3 ergibt sich,   dass       diese e Systeme den freien Bereich des Troges zwi-    schen den beiden Schneckenflügelsätzen   3' von    oben nach unten durchschlagen und aussen wieder von unten nach oben   zurückkehren    In dem letzteren Teil der Umlaufbewegung heben die in   ihrer    Gestalt deutlich aus Fig.

   1 ersichtlichen äussersten Radialschaufelln   6"einen    Teil der Massefüllung aus dem   Masseniveau    heraus und veranlassen diesen Teil dann, bei der weiteren Drehung nach oben nach innen   überzukippen    und auf die Oberfläche der entgegengesetzt zu der äusseren Schaufel gegen die Drehrichtung angestellten innersten Radialschubschaufel 6'abzufliessen. Daraus ergibt sich ein ver  hältnismässig    langer Fliessweg der Masse in dünner Schicht im Bereich der Aussenluft, ehe sie wieder in den mittleren Trogbereich bei der Weiterdrehung der beiden   Schaufeisysteme    in die Hauptmasse zurücksinkt.  



   Notwendigerweise müssen naturgemäss die beiden Radialschubschaufelsysteme auf beiden Wellen achsen gegeneinander winkelversetzt sein, damit sie niemals aufeinandertreffen können. Die konzentrische Lagerung der Schaufelsysteme und der Schnek  kenflüaelsätze    macht zum Antrieb der ersteren einen Hohlwellenstumpf 7   (val.    Fig. 2) erforderlich.



   Die beiden Schaufelsysteme 6, 6', 6" erzeugen also in beiden Troghälften getrennte, phasenverschobene   Vertikalkreisläufe,    die dem durch die beiden   Schneckenflügelsätze      3'erzeugten,    im wesentlichen horizontal verlaufenden Kreislauf überlagert werden.



  Daraus ergibt sich ein schneller Homogenisierungsund Be'lüftungseffekt, der darüber   hinaus - infolge       der durch die ; bewegten Elemente erzeugten kräf-    tigen Wallung der   Schokoladenmasse-sich    zu einer kräftigen Versalbungswirkung zu steigern vermag.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Misch- und Versalbungsmaschine für fetthaltige Massen, insbesondere für die Verarbeitung von ; l Scho- koladenmassen, mit einem Doppelzylindertrog und zwei in dessen Zylinderachsen gelagerten, gegensm- nig, aber mit gleicher Drehzahl umlaufenden, gegensinnige Horizontalschübe auf die Masse ausübenden Schneckeniflügelsätzen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   a) Eine derartige Abstimmung des Abstandes (e) der Achsen der Schneckeniflügeiwellen (3), des Zy linderradius (r) und des Aussendurchmessers (d) beider Schneckenflügelsätze (3') aufeinander, dass sich durch die erwähnten Konstruktionsgrössen eine Aufteilung der die Wellenachsen enthaltenden hori zontalen Schnirutebene innerhalb des lichten Trogbereichs in fünf Längsstreifen ergibt, von denen die drei nicht im Drehbereich der Schneckenflügelsätze (3') liegenden also die beiden äusseren und der mittlere Streifen annähernd gleiche Breite haben, mit b) je einem auf jeder Schneckenflügelwelle (3)

   mittels beiderseitiger TrogstirnflächenAbstreifer- arme (6) drehbar gelagerten und gegensinnig zu dem zugehörigen Schneckenflügelsatz (3') angetriebenen, die Trogbereiche in der Mitte zwischen den Schnek keuflügelsätzen (3') und zwischen den letzteren und den inneren Zylinderflächen bestreichenden System von über die ganze Troglänge reichenden, nicht mit einer Zylinder-Tangentialebene zusammenfallenden Radialschubschaufeln (6' und 6"), von denen die äussere (6") nach aussen gegen den Massewiderstand angestellte, mit ihrer Vorderkante die Zylinderinnene flächen des Troges (1) bestreicht, während die innere (6')

   gegen den Massewiderstand nach innen angestellte Schaufel mit ihrer Vorderkante annähernd an den Schneckenflügel-Aussenkanten anliegt, wobei c) die gegenläufigen Schaufelsysteme (6'6") beider Troghälften auf ihren miteinander getriebemässig gekuppelten Antriebswellen (7) so gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass sie den Bereich zwischen den beiden Schneckeuflügeisätzen (3') zeitlich nacheinander durchschlagen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Misch- und Versalbungsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen sinnig zu den Zylinder-Tangentialebenen schräg angestellten Radialschubschaufeln (6', 6") jedes Systems auf ihrem Abstreiferarmpaar (6) so angeofd- net sind, dass jeweils die Vorderkante der äusseren Schaufel (6") bezüglich der Drehrichtung gegenüber der Vorderkante der inneren Schaufel (6') zurückversetzt ist, damit sich die von der äusseren Schaufel (6") aus dem Massevolumen jeweils beim Austauchen ausgehobene Teilmenge beim Überschlagen nach vorn und innen noch über die Fläche der ebenfalls ausgetauchten inneren Schaufel (6') auszubreiten vermag.

   2. Misch- und Versaibungsmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten fünf Längsstreifen gleiche, annähernd dem Schneckenflügelsatz-Durchmesser (d) entsprechende Breiten aufweisen.

   3. Misch- und Versalbungsmaschine nacht Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine derartige Fest legung g der Drehrichtungen der bewegten Teile, dass die Flügel der zueinander gegensinnig gedrehten Schneckenflügelsätze (3') den Bereich zwischen den beiden Wellen (3) von unten nach oben, die Schaufelsysteme (6', 6") diesen Mittenbereich jedoch von oben nach unten durchschlagen.

   4. Misch- und Versalbungsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen der Flügelsätze (3) und der Schaufeisysteme (6', 6") unabhängig voneinander veränderbar sind.

   5. Misch-und Versalbungsmaschine nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh zahlen der Flügelsätze (3') und der Schaufelsysteme (6', 6") stufenlos veränderbar sind.