DE102014208351A1

DE102014208351A1 - Schneidvorrichtung für Süßwarenmassen und Verfahren zum Schneiden einer Süßwarenmasse

Info

Publication number: DE102014208351A1
Application number: DE102014208351.6A
Authority: DE
Inventors: Uwe Mennicken; Juergen Ippers
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Hansella De GmbH
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung (10) für Süßwarenmassen, mit einer Trenneinrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, ein unter Überdruck Medium von einer Seite her auf die Süßwarenmasse (2; 2a) unter Ausbildung einer Schnittkante (5; 5a, 6; 6a) auf die Süßwarenmasse (2; 2a) einwirken zu lassen, wobei das Medium eine Flüssigkeit oder ein Gas ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Süßwarenmassen sowie ein Verfahren zum Schneiden einer Süßwarenmasse.
Bei der Herstellung von Süßwarenprodukten werden diese typischerweise zwischen Walzen geformt und/oder auf Bändern kontinuierlich vergossen und/oder extrudiert. Dabei wird ein Produktteppich erzeugt, der ein- oder mehrlagig sein kann. Typische, aus einem derartigen Produktteppich entstehende Produkte sind beispielsweise Schokoladenriegel, Müsliriegel, Energieriegel, Vogelmilchprodukte, Pralinen oder ähnliche Produkte. Teilweise sind die Produkte mit Schokolade überzogen. Für den Fall, dass die Produkte mit Schokolade überzogen sind, erfolgt das Überziehen mit der Schokolade üblicherweise nach der Vereinzelung der Produkte aus dem Produktteppich. Zum Austrennen der einzelnen Produkte aus dem Produktteppich ist es erforderlich, den Produktteppich mittels einer Schneidvorrichtung in Längs- sowie in Querrichtung zu schneiden bzw. zu unterteilen. Dabei wird der Produktteppich typischerweise zunächst in Längsstreifen geschnitten. An den äußeren Rändern des Produktteppichs werden die Kanten des Produktteppichs gerade geschnitten, da der Rand des Produktteppichs normalerweise ungleichmäßig geformt ist. Der dabei entstehende Streifen kann ggf. weiterverarbeitet werden. Die Schneidvorrichtung zum Ausbilden der Längsschnitte besteht in der Praxis aus mehreren, parallel zueinander angeordneten, rotierenden Schneidmessern, deren gegenseitiger Abstand zueinander einstellbar ist. Dabei werden üblicherweise geradlinige Längsschnitte bzw. Schnittkanten ausgebildet. Nachdem der Produktteppich in Längsstreifen geschnitten ist, werden die Streifen quer zu deren Förderrichtung verspreizt bzw. zueinander beabstandet. Dies geschieht auf einem sogenannten „Fächersystem“, auf dem der Abstand zwischen den Längsstreifen kontinuierlich vergrößert wird. Anschließend werden die Längsstreifen in die einzelnen Produkte ausbildende Stücke geschnitten, so dass das Endformat des Produkts entsteht. Dieses Querschneiden der Längsstreifen erfolgt mittels einer weiteren Schneidvorrichtung, die im Wesentlichen aus einem mit dem Produktteppich bzw. dem Längsstreifen in Förderrichtung mitfahrenden Messerbalken besteht, der sich quer zu den Längsstreifen erstreckt.
Mittels der zum Schneiden von Süßwarenmassen bekannten Schneidvorrichtungen lassen sich in der Regel nur einfache geometrische Formen der Produkte, beispielsweise in Draufsicht rechteckförmige Formen, erzielen. Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schneidvorrichtungen für Süßwarenmassen ist darüber hinaus, dass die mechanischen Messer durch das Schneiden einem Verschleiß unterliegen, und dass es zu einer Deformation der Süßwarenmasse oder zum Verkleben der Süßwarenmasse mit den Messern kommen kann. Darüber hinaus lassen sich besonders leichte Milchmassen wie Vogelmilch schwierig verarbeiten. Zuletzt ist als nachteilhaft anzusehen, dass die Form und das Oberflächen-/Volumenverhältnis bei der Verwendung konventioneller Schneidvorrichtungen eingeschränkt ist. Daher können einige Produkte weder als Pralinen noch als Riegel geformt werden.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung für Süßwarenmassen sowie ein Verfahren zum Schneiden einer Süßwarenmasse derart auszubilden, dass die Vorrichtung bzw. das Verfahren dazu geeignet ist, unterschiedlichste Süßwarenmassen zu schneiden, wobei die Teile der Vorrichtung, die das eigentliche Schneiden bewerkstelligen, keinerlei Verschleiß unterliegen sollen und wobei insbesondere auch beliebige Formen der Produkte aus dem Produktteppich erzeugbar sein sollen. Darüber hinaus soll die Vorrichtung bzw. das Verfahren auch dazu geeignet sein, relativ kritische, weil weiche Süßwarenmassen schneiden zu können.
Diese Aufgaben werden bei einer Schneidvorrichtung für Süßwarenmassen bzw. bei einem Verfahren zum Schneiden einer Süßwarenmasse mit den Merkmalen der beiden unabhängigen Ansprüche im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zum Schneiden der Süßwarenmasse ein unter Druck stehendes Medium in Form einer Flüssigkeit oder eines Gases verwendet wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung für Süßwarenmassen bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schneiden einer Süßwarenmasse sind in den jeweiligen Unteransprüchen aufgeführt.
In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung der Schneidvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Trenneinrichtung der Schneidvorrichtung in Form wenigstens einer Auslassdüse zur Erzeugung eines im Querschnitt vorzugsweise runden bzw. kreisförmigen Schneidstrahls für das Medium ausgebildet ist. Die Verwendung einer derartigen Auslassdüse mit einem im Querschnitt vorzugsweise runden Schneidstrahl hat den Vorteil, dass insbesondere durch ein entsprechendes Verfahren bzw. Bewegen der Auslassdüse beliebige Formen von Schnittkanten bzw. Geometrien der Süßwarenprodukte erzeugt werden können.
Hierzu ist in einer Weiterbildung des erwähnten konstruktiven Vorschlags vorgesehen, dass die Trenneinrichtung in einer horizontalen Ebene oberhalb der Süßwarenmasse mittels eines Verstellantriebs beweglich angeordnet ist. Ein derartiger Verstellantrieb ermöglicht es insbesondere, während der Förderung des Produktteppichs bzw. der Süßwarenmasse gleichzeitig die erforderlichen Schnitte vornehmen zu können sowie, wie oben erläutert, beliebige Formen von Schnittkanten erzeugen zu können.
In zusätzlicher Weiterbildung dieses Gedankens kann es vorgesehen sein, dass mehrere Auslassdüsen an wenigstens einem Trägergestell angeordnet sind, und dass der gegenseitige Abstand der Auslassdüsen und/oder die Position der Auslassdüsen an dem Trägergestell verstellbar ausgebildet sind/ist. Eine derartige Anordnung bzw. Ausbildung der Auslassdüsen ermöglicht eine größtmögliche Flexibilität und Leistung der Schneidvorrichtung, die sich somit unterschiedlichsten Anforderungen hinsichtlich der Geometrie der vereinzelten Produkte bzw. der Schnittkanten sowie einer geforderten Leistung der Schneidvorrichtung anpassen lässt.
Um eine möglichst produktschonende Schnittkante an dem Produktteppich erzeugen zu können, ist es vorgesehen, dass der Druck des Mediums und/oder der Abstand der Trenneinrichtung zur Süßwarenmasse verstellbar sind/ist. So kann mittels einer derartigen Ausgestaltung beispielsweise eine relativ weiche Süßwarenmasse dadurch besonders produktschonend geschnitten werden, indem entweder ein relativ hoher Druck des Mediums, oder aber ein relativ geringer Abstand der Schneidvorrichtung bzw. deren Auslassdüse von der Oberseite des Produktteppichs ausgebildet wird.
Um eine Verunreinigung der Unterseite des Produktteppichs mit dem zum Schneiden verwendeten Medium zu vermeiden, kann es vorgesehen sein, dass auf der der Trenneinrichtung abgewandten Seite der Süßwarenmasse eine Auffangeinrichtung für das Medium angeordnet ist.
In Weiterbildung der Auffangvorrichtung ist es vorgesehen, dass diese dazu ausgebildet ist, ein Auftreffen von Medium auf die der Trenneinrichtung abgewandten Seite der Süßwarenmasse auf die Süßwarenmasse zu vermeiden. Eine derartige Ausbildung kann beispielsweise darin bestehen, dass unterhalb des Produktteppichs ein feinmaschiges Sieb o.ä. angeordnet ist, das einerseits das Durchdringen des Mediums von der Seite der Süßwarenmasse her ermöglicht, andererseits jedoch ein Rückspritzen bzw. Rückströmen des Mediums in Richtung der Süßwarenmasse erschwert.
Als Medien zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen Gase wie Luft, Sauerstoff oder Kohlendioxid in Frage. Für den Fall, dass das Medium eine Flüssigkeit ist, kann die Flüssigkeit Wasser, gesättigtes gezuckertes Wasser, Glycerin, Glukose, Öl, Fett, Alkohol, flüssige Schokolade o.ä. sein. Besonders erwähnenswert ist darüber hinaus eine Kombination einer Flüssigkeit bzw. eines Gases mit einem Feststoff wie Zucker, Kakaopulver, Isomalt, Mehl, Milchpulver oder Zuckeraustauschstoffen. In diesem Fall können die kristallinen Bestandteile der Feststoffe als abrasives Schneidmedium verwendet werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass selbst für den Fall, dass sich die Feststoffe mit der Süßwarenmasse verbinden, eine Geschmacksverfälschung bzw. eine Geschmacksbeeinträchtigung durch die Art der verwendeten Feststoffe vermieden wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es insbesondere, dass sich eine Schnittkante aus gekrümmten oder mehreren geradlinigen, in einem Winkel zueinander angeordneten Abschnitten ausbilden lässt. Es lassen sich damit beispielsweise auch kreisförmige, ovale bzw. beliebige Formen der Produkte bzw. der Schnittkanten erzeugen. Auch ist es denkbar, durch lediglich eine zeitweise Ansteuerung der Schnittvorrichtung Einkerbungen o.ä. in der Süßwarenmasse bzw. den Produkten auszubilden, die zum Beispiel ein manuelles Auftrennen bzw. Teilen eines Süßwarenstücks durch einen Verbraucher erleichtern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 eine schematische, stark vereinfachte Draufsicht auf eine Süßwarenanlage zum Herstellen eines Produktteppichs und von Süßwarenstücken unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung,
2 eine vereinfachte Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform einer Schneidvorrichtung,
3 eine Draufsicht auf eine gegenüber 2 modifizierte Schneidvorrichtung,
4 eine Draufsicht auf einen mittels einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung unterteilten Produktteppich und
5 in Draufsicht ein Süßwarenstück, bei dem mittels einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung Einkerbungen ausgebildet wurden.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der 1 ist stark vereinfacht eine Anlage 100 zur Herstellung von Süßwarenstücken 1 dargestellt. Bei den Süßwarenstücken 1 kann es sich beispielsweise, und nicht einschränkend, um beliebig geformte Schokoladen-, Müsli-, Energieriegel o.ä. handeln. Die Süßwarenstücke 1 werden dabei mittels einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 10 aus einem flächigen Produktteppich 2, der aus der Süßwarenmasse besteht, ausgetrennt. Der Produktteppich 2, der beispielsweise mittels einer Produktionseinrichtung 50 erzeugt wurde, durchläuft vorher typischerweise nicht dargestellte Walzen, die den Produktteppich 2 in der gewünschten Dicke erzeugen. Der Produktteppich 2 wird im Bereich der Schneidvorrichtung 10 vorzugsweise kontinuierlich gefördert. Die Schneidvorrichtung 10 dient zum Erzeugen von Schnittkanten 5, 6 die beispielhaft, und ebenfalls nicht einschränkend, parallel zur Förderrichtung 7 des Produktteppichs 2 sowie senkrecht zur Förderrichtung 7 erzeugt werden, wobei die Schnittkanten 5, 6 den Produktteppich 2 vollständig durchtrennen.
Entsprechend der Darstellung der 2 umfasst die Schneidvorrichtung 10 wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Trenneinrichtungen 11 in Form jeweils einer Auslassdüse 12. Die Auslassdüse 12 ist in einem Abstand a oberhalb des Produktteppichs 2 angeordnet und dazu ausgebildet, einen im Querschnitt vorzugsweise runden Schneidstrahl 13 auszubilden. Der Schneidstrahl 13 wird durch ein unter Druck, beispielsweise unter einem Druck von 20bar bis 6000bar stehendes Medium erzeugt. Bei dem Medium kann es sich entweder um ein Gas oder um eine Flüssigkeit, oder um ein Gas bzw. eine Flüssigkeit mit Partikeln handeln. Beispielhaft, und nicht einschränkend, kann das Medium Wasser, gesättigtes gezuckertes Wasser, Glycerin, Glukose, Öl, Fett, Alkohol, Schokolade, Kohlendioxid, Trockeneis, Sauerstoff, Druckluft sowie eine Kombination dieser Medien mit Feststoffen wie Zucker, Kakaopulver, Isomalt, Mehl, Milchpulver oder Zuckeraustauschstoffen sein.
Zur Ausbildung des Schneidstrahls 13 ist die Auslassdüse 12 in Wirkverbindung mit dem unter Druck stehenden, in einem Vorratsspeicher 14 bevorrateten Medium verbunden. Weiterhin ist die Auslassdüse 12 mit einem mit dem Produktteppich 2 mitfahrenden oder ortsfest angeordneten Verstellantrieb 15 gekoppelt, der dazu ausgebildet ist, die Auslassdüse 12 in der Ebene oberhalb des Produktteppichs 2 in dem Abstand a längs bzw. quer zum Produktteppich 2 in voneinander unabhängigen Richtungen bzw. Geschwindigkeiten zu bewegen. Dadurch wird es ermöglicht, dass der Schneidstrahl 13 an den Süßwarenstücken 1 Schnittkanten 5, 6 beliebiger Form erzeugt. Durch eine Veränderung des Strahlwinkels können die Schnittkanten 5, 6 auch schräg zur Produktoberfläche ausgebildet werden. So ist in der 4 ein Produktteppich 2a dargestellt, der in Förderrichtung 7 des Produktteppichs 2a sowohl parallel zur Förderrichtung 7 verlaufende Schnittkanten 5a als auch quer zur Förderrichtung 7 ausgebildete, gewellte Schnittkanten 6a aufweist, die die Süßwarenstücke 1a begrenzen. Des Weiteren können Formen ausgeschnitten werden, die sich regelmäßig zueinander wiederholen, oder aber wechselnde Produktformen. Dabei ist es unerheblich, ob zwischen den Formen Verschnitt des Produktteppichs 2 entsteht oder nicht. Darüber hinaus lassen sich an einem Süßwarenstück 1b bzw. an einem Produktteppich 2, 2a entsprechend der Darstellung der 5 durch zeitweises Ausschalten bzw. Betätigen der Auslassdüse 12 auch Einschnitte bzw. Einkerbungen 8 an einem Süßwarenstück 1b erzeugen.
Bevorzugt ist die Ausbildung der Schneidvorrichtung 10 derart, dass mehrere Auslassdüsen 12a, 12b entsprechend der Darstellung der 3 an einem gemeinsamen Trägergestell 16 angeordnet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich die Auslassdüsen 12a, 12b an mehreren, frei zueinander beweglich angeordneten Trägergestellen 16 befinden. Jede der Auslassdüsen 12a, 12b ist dabei in einer zum Produktteppich 2, 2a parallelen Ebene in beliebiger Richtung beweglich angeordnet, wozu die Auslassdüsen 12a, 12b mit voneinander unabhängig ansteuerbaren Verstellantrieben (nicht dargestellt) verbunden sind. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Auslassdüse 12a zur Erzeugung von in Längsrichtung bzw. in Förderrichtung 7 des Produktteppichs 2, 2a verlaufenden Schnittkanten ortsfest angeordnet ist, während sich der Produktteppich 2, 2a unterhalb der Auslassdüse 12a kontinuierlich entlangbewegt, während die Auslassdüse 12b, welche zum Ausbilden von Schnittkanten quer zur Förderrichtung 7 des Produktteppichs 2, 2a dient, einerseits während des Ausbildens der Schnittkanten mit der Fördergeschwindigkeit des Produktteppichs 2, 2a in Förderrichtung 7 und andererseits quer zur Förderrichtung 7 des Produktteppichs 2, 2a bewegt wird.
Um zu vermeiden, dass das Medium des Schnittstrahls 13 nach dem Durchtrennen des Produktteppichs 2, 2a von der Unterseite des Produktteppichs 2, 2a her wieder auf diesen auftrifft und diesen dabei ggf. verformt oder beschädigt, kann es entsprechend der 2 vorgesehen sein, dass unterhalb des Produktteppichs 2, 2a beispielsweise eine Auflage 17 mit einem Schlitz oder einer Öffnung 18 vorgesehen ist, die lediglich so groß ausgebildet ist, dass der Schneidstrahl 13 hindurchgeleitet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass unterhalb des Produktteppichs 2, 2a eine Auffangeinrichtung 20 mit einem Ablauf zum Abführen des Mediums des Schneidstrahls 13 oder des Produktteppichs 2, der zwischen nicht ineinandergreifenden Produktformen entstanden ist, vorgesehen ist, wobei die Auffangeinrichtung 20 beispielsweise einen Sieb 21 o.ä. aufweist, welcher ein Rückspritzen von Medium aus dem Auffangbehälter 20 in Richtung des Produktteppichs 2, 2a verhindert.
Die soweit beschriebene Schneidvorrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es insbesondere möglich, mehr als zwei Auslassdüsen 12, 12a, 12b entsprechend der Darstellung der 2 und 3 vorzusehen, um entweder die Leistung der Schneidvorrichtung 10 zu erhöhen, oder aber besonders komplexe Formen herzustellen. Hierzu können die entsprechenden Auslassdüsen 12, 12a, 12b beispielsweise auch mit unterschiedlichen Drücken arbeiten. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Schneidstrahl 13, im Gegensatz zu dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, nicht senkrecht auf den Produktteppich 2, 2a auftrifft bzw. auf diesen geleitet wird, sondern beispielsweise unter einem schrägen Winkel.

Claims

Schneidvorrichtung (10) für Süßwarenmassen, mit einer Trenneinrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, ein unter Überdruck Medium von einer Seite her auf die Süßwarenmasse (2; 2a) unter Ausbildung einer Schnittkante (5; 5a, 6; 6a) auf die Süßwarenmasse (2; 2a) einwirken zu lassen, wobei das Medium eine Flüssigkeit oder ein Gas ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (11) in Form wenigstens einer Auslassdüse (12; 12a, 12b) zur Erzeugung eines im Querschnitt vorzugsweise kreisförmigen Schneidstrahls (13) für das Medium ausgebildet ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (11) in einer horizontalen Ebene oberhalb der Süßwarenmasse (2; 2a) mittels wenigstens eines Verstellantriebs (15) beweglich angeordnet ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auslassdüsen (12a, 12b) an wenigstens einem Trägergestell (16) angeordnet sind, und dass der gegenseitige Abstand der Auslassdüsen (12a, 12b) und/oder die Position der Auslassdüsen (12a, 12b) an dem Trägergestell (16) verstellbar ausgebildet sind/ist.
Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Mediums und/oder der Abstand (a) der Trenneinrichtung (11) zur Süßwarenmasse (2; 2a) verstellbar sind/ist.
Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Trenneinrichtung (11) abgewandten Seite der Süßwarenmasse (2; 2a) eine Auffangeinrichtung (20) für das Medium angeordnet ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, ein Auftreffen von Medium auf die der Trenneinrichtung (11) abgewandten Seite der Süßwarenmasse (2; 2a) auf die Süßwarenmasse (2; 2a) zu vermeiden.
Verfahren zum Schneiden einer Süßwarenmasse (2; 2a), insbesondere unter Verwendung einer Schneidvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein unter Überdruck stehendes Medium in Form eines aus Gas oder Flüssigkeit bestehenden Schneidstrahls (13) auf die Süßwarenmasse (2; 2a) geleitet wird, derart, dass der Schneidstrahl (13) die Süßwarenmasse (2; 2a) entlang einer Schnittkante (5; 5a, 6; 6a) durchtrennt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium Wasser, gesättigtes gezuckertes Wasser, Glycerin, Glukose, Öl, Fett, Alkohol, Schokolade, Kohlendioxid, Trockeneis, Sauerstoff, Druckluft sowie eine Kombination dieser Medien mit Feststoffen wie Zucker, Kakaopulver, Isomalt, Mehl, Milchpulver oder Zuckeraustauschstoffen ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck des Strahls zwischen 20bar und 6000bar beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkante (5; 5a, 6; 6a) aus mehreren, gekrümmt oder geradlinig in einem Winkel zueinander angeordneten Abschnitten ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittkante (5; 5a, 6; 6a) zur Ausbildung von Einkerbungen (8) o.ä. lediglich in Teilbereichen der Süßwarenmasse (2; 2a) ausgebildet wird.